Question

如圖所示，有兩根足夠長的光滑金屬導軌PQ和MN，固定在水平面上，相距為L，在兩導軌之間分布著豎直向上的勻強磁場，磁感應強度大小為B．將兩根長均為L，電阻均為R的金屬棒ab和cd放置在導軌上，ab的質量為m，cd的質量為2 m．現用水平恒力F作用在金屬棒ab上，使金屬棒由靜止開始沿導軌向左運動，經過一段時間后，金屬棒ab和cd具有相同的加速度，且此時金屬棒ab的速度是cd速度的2倍．若導軌的電阻不計，求：

(1)金屬棒ab和cd所具有的相同加速度的大小；

(2)當金屬棒ab、cd具有相同加速度時的ab棒的速度大小；

Answer 1

答案：
解析：

(1)當金屬棒ab和cd的速度相同時，對它們構成的系統， 　　F=ma＋2ma 　　得加速度; 　　(2)當金屬棒ab的速度是金屬棒cd的速度的2倍時，即　vab=2vcd 對金屬棒ab，由牛頓第二定律得 　　 　　得