Question

【题目】如图所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距L=1.0m.导轨平面与水平面夹角α=30°，导轨上端跨接一定值电阻R=9Ω，导轨电阻不计。整个装置处于方向垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中，金属棒gh垂直于MN、PQ静止放置，且与导轨保持良好接触，其长度刚好为L、质量m2=3kg、电阻r=1Ω。另一根与金属棒平行放置的绝缘棒ef长度也为L，质量为m1=2kg，从轨道上距金属棒d=15m处以初速度v0=10m/s沿轨道下滑并与金属棒发生弹性正碰(碰撞时间极短)，碰后金属棒沿导轨下滑一段距离后再次静止，此过程中流过金属棒的电荷量q=0.1C。已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为μ=/2，g=10m/s2。求：

(1)碰后金属棒g沿导轨下滑的距离x

(2)全程全电路产生的焦耳热Q

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】（1）碰后金属棒gh：

解得x=1m

（2）碰前ef：

解得v=5m/s

碰撞过程：

解得v1=-1m/s v2=4m/s

碰后gh:

Q=W安

联立解得Q=16.5J