Question

如图所示，金属棒a从高为h处由静止沿光滑的弧形导轨下滑进入光滑导轨的水平部分，导轨的水平部分处于竖直向下的匀强磁场中。在水平部分原先静止有另一根金属棒b，已知ma=2m,mb=m，整个水平导轨足够长，并处于广阔的匀强磁场中，假设金属棒a始终没跟金属棒b相碰，重力加速度为g。求：

   （1）金属棒a刚进入水平导轨时的速度；

   （2）两棒的最终速度；

   （3）在上述整个过程中两根金属棒和导轨所组成的回路中消耗的电能。

Answer 1

解：（1）设金属棒，由机械能守恒定律得：

           ①

          ②

   （2）设两金属棒的最终速度为v，由动量守恒定律得：

          ③

          ④

   （3）由能量守恒定律得：

             ⑤

                 ⑥