题目内容
【题目】两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L，导轨上垂直放置两根导体棒a和b，俯视图如图甲所示。两根导体棒的质量皆为m，电阻均为R，回路中其余部分的电阻不计，在整个导轨平面内，有磁感应强度大小为B的竖直向上匀强磁场。导体棒与导轨接触良好且均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时，两棒均静止，间距为x0，现给导体棒一向右的初速度v0，并开始计时，可得到如图乙所示的v－t图像（v表示两棒的相对速度，即v＝va－vb）
（1）试证明：在0t2时间内，回路产生的焦耳热与磁感应强度B无关；
（2）求t1时刻，棒b的加速度大小；
（3）求t2时刻，两棒之间的距离。
【答案】（1）见解析；（2）
（3）
【解析】（1）
时刻，两棒速度相等，由动量守恒定律： 
由能量守恒定律，得整个过程中产生的焦耳热： 
解得： 
所以在
时间内，回路产生的焦耳热与磁感应强度B无关
（2）
时刻，速度的改变量为
由动量守恒定律： 
解得： 
时， 
回路中的电动势： 
此时棒b所受的安培力： 
由牛顿第二定律可得，棒b的加速度
（3）
时刻，两棒速度相同，由（1）知： 
时间内，对棒b，由动量定理，有： 
，即： 
又： 
解得： 
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