Question

如下图所示，水平面上固定有平行导轨，磁感应强度为B的匀强磁场方向竖直向下．同种合金做的导体棒ab、cd横截面积之比为2∶1，长度和导轨的宽均为L，ab的质量为m，电阻为r，开始时ab、cd都垂直于导轨静止，不计摩擦．给ab一个向右的瞬时冲量I，在以后的运动中，cd的最大速度v_m＝________，最大加速度a_m＝________和cd上释放的电热各是多少？Q_ab＝________，Q_cd＝________．

Answer 1

答案：
解析：

(7分)分析与解答：给ab冲量后，ab向右运动，cd受安培力作用而加速，ab受安培力作用而减速．当两者速度相等时，开始共同匀速运动．所以开始时cd的加速度最大，最终cd的速度最大． 　　以ab为研究对象，设ab的初速度为v0，根据动量定理I＝mv0 　　以ab、cd系统为研究对象，设ab、cd最终达到的共同速度为v，即cd的末速度vcd，根据系统所受安培力的合力为零，动量守恒 　　mv0＝3mvcd 　　 　　系统动能的损失转化为电能，电能又转化为内能．由于ab、cd电阻之比为1∶2，根据Q＝I2Rt∝R，所以cd上产生的电热应该是回路中产生的全部电热的2/3．