Question

【题目】如图甲所示，两根固定平行金属导轨与水平面夹角为=30°，导轨间距为L，两根长度均为L的相同光滑导体棒a、b垂直于导轨放置在导轨上，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。某时刻开始对a棒施一平行于导轨向上的拉力F，两棒均始终保持与导轨垂直且接触良好，两棒的质量均为m、电阻均为R，重力加速度大小为g，导轨足够长，导轨电阻不计，若起初b棒用立柱挡住不能下滑，施加的拉力F随时间t按如图乙所示规律变化，0~t0时间内a棒处于静止状态；某时刻b棒开始运动，此时a棒的加速度大小为。求：

(1)b棒开始运动时，a棒的速度大小；

(2)从0时刻起到b棒开始运动过程中拉力F的冲量大小。

Answer 1

【答案】(1)；(2)

【解析】

(1)设t1时刻导体棒a的速度为v，此时回路中

导体棒b受到的安培力大小为

解得

(2)设t1时刻拉力F的大小为F1，对a棒

由题意知

由图象可得

所以，0~t1时间内力F的冲量为

求得