题目内容
【题目】如图所示,水平面内有两根足够长的平行金属导轨MN、PQ,导轨间的距离为d,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向竖直向下,两根质量均为m、电阻均为R的金属杆1、2间隔一定的距离摆放在导轨上,且与导轨垂直。现杆1以初速度开始向右运动,两杆始终不会相碰且最终以相同的速度向右匀速运动。两杆与导轨接触良好,不计导轨的电阻和一切摩擦,求
(1)杆1速度为时,杆2受到的安培力大小;
(2)整个过程中闭合回路产生的焦耳热。
【答案】(1)(2)
【解析】(1)杆1速度为v0时,设回路中产生的感应电动势为E
E=Bdv0
F=Bid
解得
(2)整个过程中,杆1、2组成的系统所受合外力为零,由系统动量守恒得
mv0=2mv
设整个过程中闭合回路产生的焦耳热为Q,由能量守恒得
解得
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