题目内容
【题目】如图所示，两根平行光滑金属导轨MN，PQ，放在水平面上，导轨间距L，左端向上弯曲，电阻不计，匀强磁场方向竖直向上，磁感应大小为B，导体棒a与b的质量均为 m，电阻分别为R与2R，b棒放在水平导轨上足够远处，a棒在弧形导轨上距水平面h高度处由静止释放，运动过程中导轨与导体棒接触良好且始终与导轨垂直，重力加速度为g：
(1)求a棒滑到底端刚要进入磁场时的动量大小；
(2)求a棒滑到底端刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向；
(3)求最终稳定时两棒的速度大小；
(4)从a棒开始下滑到最终稳定的过程中，求b棒上产生的内能。
【答案】(1) 
；(2)
，方向水平向左；(3)
；(4)
【解析】
(1)设
棒刚进入磁场时的速度为
，从开始下落到进入磁场，根据机械能守恒定律有
解得
棒刚要进入磁场时的动量大小
(2)棒切割磁感线产生感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律有
棒受到的安培力为
根据左手定则可知棒受到的安培力方向水平向左
(3)设两棒最后稳定时的速度为
，从棒进入磁场到两棒速度达到稳定，根据动量守恒定律有
解得
(4) 设棒产生的内能为
，
棒产生的内能为
，根据能量守恒定律有
两棒串联内能与电阻成正比，则有
联立解得
练习册系列答案
阅读快车系列答案
相关题目
