Question

（10分）如圖所示，金屬棒a從高為h處由靜止沿光滑的弧形導(dǎo)軌下滑進(jìn)入光滑導(dǎo)軌的水平部分，導(dǎo)軌的水平部分處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。在水平部分原先靜止有另一根金屬棒b，已知ma=2m,mb=m，整個(gè)水平導(dǎo)軌足夠長，并處于廣闊的勻強(qiáng)磁場中，假設(shè)金屬棒a始終沒跟金屬棒b相碰，重力加速度為g。求：

   （1）金屬棒a剛進(jìn)入水平導(dǎo)軌時(shí)的速度；

   （2）兩棒的最終速度；

   （3）在上述整個(gè)過程中兩根金屬棒和導(dǎo)軌所組成的回路中消耗的電能。

 

Answer 1

解：（1）設(shè)金屬棒，由機(jī)械能守恒定律得：

       ①

      ②

   （2）設(shè)兩金屬棒的最終速度為v，由動(dòng)量守恒定律得：

      ③

      ④

   （3）由能量守恒定律得：

         ⑤

             ⑥

 

解析: