Question

【題目】如圖所示，兩根足夠長的固定的平行金屬導軌位于同一水平面內，兩導軌間的距離為，導軌上面橫放著兩根導體棒和，構成矩形回路，兩根導體棒的質量皆為，電阻皆為，回路中其余部分的電阻可不計。在整個導軌平面內都有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度為。設兩導體棒均可沿導軌無摩擦地滑行，開始時，棒靜止，棒有指向棒的初速度，若兩導體棒在運動中始終不接觸，求：

（1）在運動中產生的焦耳熱最多是多少？

（2）當棒的速度變?yōu)槌跛俣鹊?/span>時，棒的加速度是多少？

Answer 1

【答案】（1）；

（2）

【解析】

試題分析：（1）從開始到兩棒達到相同速度的過程中，兩棒的總動量守恒，有

根據(jù)能量守恒定律，整個過程中產生的焦耳熱

（2）設棒的速度變?yōu)?/span>時，棒的速度為，則由動量守恒可知

解得

此時回路中的電動勢為

此時回路中的電流為

此時棒所受的安培力為

由牛頓第二定律可得，棒的加速度