Question

【題目】兩根足夠長的平行光滑導軌，相距1 m水平放置。勻強磁場豎直向上穿過整個導軌所在的空間B=0.4T。金屬棒ab、cd質量分別為0.1 kg和0.2 kg，電阻分別為0.4Ω和0.2Ω，并排垂直橫跨在導軌上。若兩棒以相同的初速度3 m/s向相反方向分開，不計導軌電阻，求：

（1）棒運動達到穩定后的ab棒的速度大小；

（2）金屬棒運動達到穩定的過程中，回路上釋放出的焦耳熱；

（3）金屬棒從開始運動直至達到穩定，兩棒間距離增加多少？

Answer 1

【答案】（1）1rn/s（2）（3）

【解析】

解：(1)ab、cd棒組成的系統動量守恒，最終具有共同速度v ，以水平向右為正方向，則

解得穩定后的ab棒的速度大小：

(2)根據能量轉化與守恒定律，產生的焦耳熱為：

(3)對cd棒根據動量定理有：

即：

又

兩棒間距離增加：