Question

 如圖所示，電阻均為R的金屬棒a．b，a棒的質量為m，b棒的質量為M，放在如圖所示光滑的軌道的水平部分，水平部分有如圖所示豎直向下的勻強磁場，圓弧部分無磁場，且軌道足夠長；開始給a棒一水平向左的的初速度v0　，金屬棒a．b與軌道始終接觸良好．且a棒與b棒始終不相碰。請問：

（1）當a．b在水平部分穩(wěn)定后，速度分別為多少？損失的機械能多少？

（2）設b棒在水平部分穩(wěn)定后，沖上圓弧軌道，返回到水平軌道前，a棒已靜止在水平軌道上，且b棒與a棒不相碰，然后達到新的穩(wěn)定狀態(tài)，最后a，b的末速度為多少？

（3）整個過程中產(chǎn)生的內能是多少?

  

Answer 1

（1）對a．b棒水平軌道分析，動量守恒；是穩(wěn)定時a．b棒共同速度

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損失的機械能為

　　

                ③

（2）由于b棒在沖上又返回過程中,機械能守恒,返回時速度大小不變

                        ④

b棒與a棒向右運動過程中，直到穩(wěn)定，動量守恒

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達到新的穩(wěn)定狀態(tài)a，b的末速度:

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（3）整個過程中產(chǎn)生的內能等于系統(tǒng)機械能的減少量

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