题目内容
【题目】如图所示,两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内,两导轨间的距离为
,导轨上面横放着两根导体棒
和
,构成矩形回路,两根导体棒的质量皆为
,电阻皆为
,回路中其余部分的电阻可不计。在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为
。设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行,开始时,棒
静止,棒
有指向棒
的初速度
,若两导体棒在运动中始终不接触,求:
![]()
(1)在运动中产生的焦耳热
最多是多少?
(2)当
棒的速度变为初速度的
时,
棒的加速度
是多少?
【答案】(1)
;
(2)![]()
【解析】
试题分析:(1)从开始到两棒达到相同速度
的过程中,两棒的总动量守恒,有![]()
根据能量守恒定律,整个过程中产生的焦耳热![]()
(2)设
棒的速度变为
时,
棒的速度为
,则由动量守恒可知
解得![]()
此时回路中的电动势为![]()
此时回路中的电流为![]()
此时
棒所受的安培力为![]()
由牛顿第二定律可得,
棒的加速度![]()
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