题目内容
【题目】如图所示，足够长的光滑水平直导线的间距为
，电阻不计，垂直轨道平面有磁感应强度为B的匀强磁场，导轨上相隔一定距离放置两根长度均为
的金属棒，a棒质量为m，电阻为R，b棒质量为
，电阻为
，现给a棒一个水平向右的初速度
，求：（a棒在以后的运动过程中没有与b棒发生碰撞）
（1）b棒开始运动的方向；
（2）当a棒的速度减为
时，b棒刚好碰到了障碍物，经过很短时间
速度减为零（不反弹），求碰撞过程中障碍物对b棒的冲击力大小；
（3）b棒碰到障碍物后，a棒继续滑行的距离。
【答案】（1）b棒向右运动；（2）
；（3）
【解析】
试题分析：（1）根据右手定则知，回路中产生逆时针的电流，根据左手定则知，b棒所受的安培力方向向右，可知b棒向右运动。
（2）设b棒碰上障碍物瞬间的速度为
，之前两棒组成的系统动量守恒，则
，
解得
，b棒碰障碍物过程中，根据动量定理得，
，解得。
（3）a棒单独向右滑行的过程中，当其速度为v时，所受的安培力大小为
，
极短时间
，a棒的速度由v变为
，根据动量定理，有：
，
代入后得，
把各式累加，得
，
a棒继续前进的距离
。
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