Question

兩足夠長且不計其電阻的光滑金屬軌道，如圖所示放置，間距為d=100cm，在左端斜軌道部分高h=1.25m處放置一金屬桿a，斜軌道與平直軌道以光滑圓弧連接，在平直軌道右端放置另一金屬桿b，桿a、b電阻R_a=2Ω，R_b=5Ω，在平直軌道區域有豎直向上的勻強磁場，磁感強度B=2T。現桿b以初速度v₀=5m/s開始向左滑動，同時由靜止釋放桿a，桿a滑到水平軌道過程中，通過桿b的平均電流為0.3A；a下滑到水平軌道后，以a下滑到水平軌道時開始計時，a、b運動圖象如圖所示(a運動方向為正)，其中m_a=2kg，m_b=1kg，g=10m/s²，求
(1)桿a落到水平軌道瞬間桿a的速度v；
(2)桿a 在斜軌道上運動的時間；
(3)桿a在水平軌道上運動過程中通過的電量；
(4)在整個運動過程中桿b產生的焦耳熱。

Answer 1

(1)，（2）b棒，，得（3）系統動量守恒，，得，a棒，得q=C；（4）共產生的焦耳熱為B棒中產生的焦耳熱為