题目内容
【题目】如图甲所示，足够长的两金属导轨
水平平行固定，两导轨间距为
，电阻不计，且处在竖直向上的磁场中，完全相同的导体棒
垂直放置在导轨上，并与导轨接触良好，两导体棒的间距也为
，电阻均为
，开始时磁场的磁感应强度按图乙所示的规律变化，当
时导体棒刚好要滑动，已知
，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。
（1）求每根导体棒与导轨间的滑动摩擦力的大小及
内整个回路中产生的焦耳热。
（2）若保持磁场的磁感应强度
不变，用一个水平向右的力
拉导体棒
，使导体棒
由静止开始做匀加速直线运动，力
的变化规律如图丙所示，则经过多长时间导体棒
开始滑动?每根导体棒的质量为多少？
（3）当（2）问中的拉力作用时间为4s时，求
两棒组成的系统的总动量。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】（1）开始时磁场的磁感应强度均匀变化，则回路中产生的感应电动势为： 
则电路中的电流为： 
当
时： 
0.8s内整个回路中产生的焦耳热为： 
（2）对b棒，根据牛顿第二定律有： 
,
即： 
结合
图像的纵轴截距和斜率可得： 
解得： 
当导体棒a刚好要滑动时有： 
解得： 
此时导体棒b运动的时间为： 
（3）当导体棒
滑动后的2s内， 
两棒受到的安培力等大反向，对
系统，
根据动量定理有： 
由题图丙图像与时间轴所围面积的意义可知： 
则： 
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