...MN和PQ放在水平面上,左端向上弯曲且光滑,导轨间距为L,电阻不计...
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发布时间：2024-10-23 06:22
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时间：2024-11-02 22:24
试题分析：（1）①金属棒在弯曲光滑导轨上运动的过程中，机械能守恒，设其刚进入磁场Ⅰ时速度为 ，产生的感应电动势为 ，电路中的电流为 。
由机械能守恒 ，解得
感应电动势 ，对回路
解得： （3分）
②对金属棒b：所受安培力
又因 I =
金属棒b棒保持静止的条件为
解得 （3分）
（2）金属棒a在磁场Ⅰ中减速运动，感应电动势逐渐减小，金属棒b在磁场Ⅱ中加速运动，感应电动势逐渐增加，当两者相等时，回路中感应电流为0，此后金属棒a、b都做匀速运动。设金属棒a、b最终的速度大小分别为 ，整个过程中安培力对金属棒a、b的冲量大小分别为 。
由 ，解得
设向右为正方向：对金属棒a，由动量定理有
对金属棒b，由动量定理有
由于金属棒a、b在运动过程中电流始终相等，则金属棒a受到的安培力始终为金属棒b受到安培力的2倍，因此有两金属棒受到的冲量的大小关系
解得 ，
根据能量守恒，回路中产生的焦耳热
（4分）
