Question

【題目】【加試題】圖中兩根足夠長的平行光滑導軌，相距1m水平放置，磁感應強度B=0.4T的勻強磁場豎直向上穿過整個導軌所在的空間．金屬棒ab、cd質量分別為0.1kg和0.2kg，電阻分別為0.4Ω和0.2Ω，并排垂直橫跨在導軌上．若兩棒以大小相等的初速度3m/s向相反方向分開，不計導軌電阻，求：

（1）金屬棒運動達到穩(wěn)定后，ab棒的速度大�。�

（2）金屬棒運動達到穩(wěn)定的過程中，ab上產(chǎn)生的焦耳熱；

（3）金屬棒運動達到穩(wěn)定后，兩棒間距離增加多少？

Answer 1

【答案】（1） 1m/s （2） 1.5m

【解析】

（1）ab、cd棒組成的系統(tǒng)動量守恒，最終具有共同速度v，以水平向右為正方向，則mcdv0-mabv0=（mcd+mab）v

∴v=1m/s

（2）根據(jù)能量轉化與守恒定律，產(chǎn)生的焦耳熱為：

Q=△ΕΚ減=mcd+mab）（v02-v2）=1.2J

Qab=Q=0.8J

（3）對cd棒利用動量定理：-BIL△t=mcd（v-v0）

又

∴