Question

【题目】如图所示，在磁感应强度大小为B=1T、方向垂直向上的匀强磁场中，有一上、下两层均与水平面平行的“U”型光滑金属导轨，在导轨面上各放一根完全相同的质量为m=2kg的匀质金属杆A1和A2，开始时两根金属杆位于同一竖起面内且杆与轨道垂直．设两导轨面相距为H=1.25m，导轨宽为L=1m，导轨足够长且电阻不计，金属杆电阻为R=1Ω．现有一质量为m/2的不带电小球以水平向右的速度v=10m/s撞击杆A1的中点，撞击后小球反弹落到下层面上的C点．C点与杆A2初始位置相距为S=1m．求：

Answer 1

【答案】（1） (2) Q=18J

【解析】（1）设撞击后小球反弹的速度为v0，金属杆A1的速度为v1，

根据动量守恒定律：

根据平抛运动：S=v0t，

可得：v1=6m/s

回路内感应电动势的最大值为Em=BLv1 所以回路内感应电流的最大值为

（2）因为在安培力的作用下，金属杆A1做减速运动，金属杆A2做加速运动，当两杆速度大小相等时，回路内感应电流为0，其中v12是两杆速度大小相等时的速度，

根据动量守恒定律，

根据能量守恒定律，

可得：Q=18J