Question

如圖所示，光滑平行導軌僅其水平部分處于豎直向上的勻強磁場中，金屬桿b靜止在導軌的水平部分上，金屬桿a沿導軌的弧形部分從離地h處由靜止開始下滑，運動中兩桿始終與軌道垂直并接觸良好且它們之間未發生碰撞，已知a桿的質量m_a＝m₀，b桿的質量m_b＝m₀，且水平導軌足夠長．

(1)a和b的最終速度分別是多大？

(2)整個過程中回路釋放的電能是多少？

(3)若已知a、b桿的電阻之比R_a∶R_b＝3∶4，其余電阻不計，則整個過程中a、b上產生的熱量分別是多少？

Answer 1

答案：
解析：

(1)a棒由斜面下落過程中magh＝mav12 　　在水平面a、b最后勻速mav1＝(ma＋mb)v2　解得v2＝ 　　(2)全程由能量守恒得E＝magh－(ma＋mb)v22＝m0gh 　　(3)Ra、Rb串聯由Q＝I2Rt　得Qa＝m0gh 　　Qb＝E＝m0gh