Question

【题目】如图所示，水平放置的平行光滑导轨，固定在桌面上，宽度为L，处在磁感应强度为B，竖直向下的匀强磁场中。桌子离开地面的高度为初始时刻，质量为m的杆ab与导轨垂直且处于静止，距离导轨边缘为d。质量同为m的杆cd与导轨垂直，以初速度进入磁场区域。最终发现两杆先后落在地面上。已知两杆的电阻均为R，导轨电阻不计，两杆落地点之间的距离为s。求：

杆从磁场边缘射出时的速度大小

杆射出时，cd杆运动的距离

在两根杆相互作用的过程中，回路中产生的电能

Answer 1

【答案】（1） ； （2） （3）

【解析】

设ab、cd杆从磁场边缘射出时的速度分别为、

设ab杆落地点的水平位移为x，cd杆落地点的水平位移为，则有，

根据动量守恒

我们可以求出，

杆运动距离为d，对ab杆应用动量定理：

设cd杆运动距离为，，解得

cd杆运动距离为

根据能量守恒，电路中损耗的焦耳热等于体系损失的机械能