Question

如圖所示，、為“”型的平行光滑金屬導(dǎo)軌，軌道足夠長電阻不計，寬度為，其中、段等長且表面光滑絕緣，軌道斜面與水平面的夾角為θ。軌道所在空間有一豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。在上軌道的底端有一固定絕緣擋板�，F(xiàn)有質(zhì)量均為，電阻均為的細(xì)金屬桿和，將放在擋板上，桿從下軌道的頂端由靜止釋放。
（1）若桿剛滑出絕緣段時，桿對擋板恰
無壓力，求此時桿的速度大小；   
（2）若延長絕緣段的長度，使桿進(jìn)入導(dǎo)電
段時的速度大小為。
①求桿勻速時的速度大小；
②從桿剛開始運動起至、桿的速度比
為時，系統(tǒng)重力勢能減少了，求整個過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱

Answer 1

①
②

(1)此時b桿受力分析如圖：
  ①   (2分)
     ②    (1分)  
   ③    (1分)
    ④    (2分)
聯(lián)解有：
(2)①過程中a、b桿的受力分析如圖：

據(jù)動量定理可知，a桿增加的動量大小與b桿減少的動量大小相等，即a、b桿動量大
小之和不變。
    ⑤    (2分)
b桿勻速時，a桿也勻速，其速度差為,對b桿進(jìn)行受力討論：

   
      ⑥    (2分)
解之有  (2分) 
與⑤聯(lián)解得：
或     (2分)
(2)②設(shè)此時b桿速度為:
  ⑦    (2分)
功能關(guān)系有：  ⑧(2分)
聯(lián)解有：
或    (2分)