题目内容
【题目】如图所示，两根光滑的金属平行导轨
和
放在水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为
，电阻不计．水平段导轨所处空间有两个有界匀强磁场，相距一段距离不重叠，磁场Ⅰ左边界在水平段导轨的最左端，磁感强度大小为
，多方向竖直向上；磁场Ⅱ的磁感应强度大小为
，方向竖直向下．质量均为
、电阻均为
的金属棒
和
垂直导轨放置在其上．现将金属棒从弯曲导轨上某一高处由静止释放，使其沿导轨运动．设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好．将金属棒仍从高度
处由静止释放，使其进入磁场Ⅰ．设两磁场区域足够大．
(1)若金属棒置于磁场Ⅰ中某位置，且与该区域左端有足够距离，求：
a.两金属棒的运动达到稳定后，金属棒的速度为多少?
b.过程中某时刻金属棒的速度变为其刚进入磁场区域时的
，求金属棒在过程中所受到的安培力的冲量；
(2)若金属棒置于磁场Ⅱ的右边界
处，求：
a.金属棒进入磁场Ⅰ后，两棒最终能否均做匀速运动?若能，求出稳定时两棒的速度分别为多少；若不能，请阐明理由；
b.求上述过程中金属棒中可能产生的焦耳热的最大值．
【答案】(1)a. 
b. 
(2) a. 
，
b. 
【解析】
(1)a.依据动能定理
，
依据动量守恒定律，
，
可得
的速度：
．
b.依据动量守恒定律：
，
故
．
依据牛三定律，有
．
(2) a.可以当
时，两棒匀速，即
．
故
，
依据动量守恒定律：
解得： 
，
．
b.依据能量守恒可得：
练习册系列答案
新题型全程检测期末冲刺100分系列答案
相关题目
