Question

如下圖所示，水平面上固定有平行導(dǎo)軌，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向豎直向下．同種合金做的導(dǎo)體棒ab、cd橫截面積之比為2∶1，長度和導(dǎo)軌的寬均為L，ab的質(zhì)量為m，電阻為r，開始時ab、cd都垂直于導(dǎo)軌靜止，不計摩擦．給ab一個向右的瞬時沖量I，在以后的運動中，cd的最大速度v_m＝________，最大加速度a_m＝________和cd上釋放的電熱各是多少？Q_ab＝________，Q_cd＝________．

Answer 1

答案：
解析：

(7分)分析與解答：給ab沖量后，ab向右運動，cd受安培力作用而加速，ab受安培力作用而減速．當(dāng)兩者速度相等時，開始共同勻速運動．所以開始時cd的加速度最大，最終cd的速度最大． 　　以ab為研究對象，設(shè)ab的初速度為v0，根據(jù)動量定理I＝mv0 　　以ab、cd系統(tǒng)為研究對象，設(shè)ab、cd最終達(dá)到的共同速度為v，即cd的末速度vcd，根據(jù)系統(tǒng)所受安培力的合力為零，動量守恒 　　mv0＝3mvcd 　　 　　系統(tǒng)動能的損失轉(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．由于ab、cd電阻之比為1∶2，根據(jù)Q＝I2Rt∝R，所以cd上產(chǎn)生的電熱應(yīng)該是回路中產(chǎn)生的全部電熱的2/3．