题目内容
【题目】两根光滑金属导轨MNPQ、
水平平行固定,MN、
之间宽度是PQ、
之间宽度的两倍,且均处于竖直向上的匀强磁场中,在MN、
导轨上放置质量为2m的金属杆a、在PQ、
导轨上放置质量为m的金属杆b,两金属杆平行且始终与导轨垂直接触良好。某时刻金属杆以以初速度v0。水平向右滑行,同时金属杆b由静止释放,当金属杆a滑到
位置时,金属杆b的速度大小为
,已知
足够长,两金属杆最终都在
上运动,两金属杆由粗细相同的同种金属材料制成,导轨电阻不计,下列说法正确的是
![]()
A. 以金属杆a、b为系统,整个运动过程中动量守恒
B. 金属杆a滑到
位置时,速度大小为![]()
C. 最终金属杆a、b一起运动的速度大小为![]()
D. 整个运动过程中,回路产生的焦耳热为![]()
【答案】BD
【解析】金属杆a受到的安培力
,金属杆b受到的安培力
,金属杆ab在不同轨道上运动时安培力方向相反,但合力不为零,动量不守恒,进入右侧轨道后两者安培力等大反向,动量守恒,A错误;根据动量定理,对金属杆a有
,对金属杆b有
,解得
,B正确;进入右侧轨道后动量守恒,由动量守恒定律可得
,解得
,C错误;由能量守恒定律可得
,D正确.
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