[题目]如图所示.足够长的光滑水平直导轨的间距为L.电阻不计.垂直导轨平面有磁感应强度为B的匀强磁场.导轨上相隔一定距离放置两根长度均为L的金属棒.a棒质量为m.电阻为R.b棒质量为2m.电阻为2R.现给a棒一个水平向右的初速度v0.求:(a棒在以后的运动过程中没有与b棒发生碰撞)(1)b棒开始运动的方向,(2)当a棒的速度减少为v0/2时.b棒刚好碰到了障� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，足够长的光滑水平直导轨的间距为L，电阻不计，垂直导轨平面有磁感应强度为B的匀强磁场，导轨上相隔一定距离放置两根长度均为L的金属棒，a棒质量为m，电阻为R，b棒质量为2m，电阻为2R。现给a棒一个水平向右的初速度v0，求：（a棒在以后的运动过程中没有与b棒发生碰撞）

（1）b棒开始运动的方向；

（2）当a棒的速度减少为v0/2时，b棒刚好碰到了障碍物，经过很短时间t0速度减为零（不反弹）。求b棒在碰撞前瞬间的速度大小和碰撞过程中障碍物对b棒的冲击力大小；

（3）b棒碰到障碍物后，a棒继续滑行的距离．

【答案】（1）b棒向右运动（2）；（3）

【解析】

试题分析：（1）根据右手定则知，回路中产生逆时针的电流，根据左手定则知，b棒所受的安培力方向向右，可知b棒向右运动．

（2）设b棒碰上障碍物瞬间的速度为v2，之前两棒组成的系统动量守恒，则，

解得．

b棒碰障碍物过程中，根据动量定理得，Ft0＝02m，

解得．

（3）a棒单独向右滑行的过程中，当其速度为v时，所受的安培力大小为，

极短时间△ti→0，a棒的速度由v变为v′，根据动量定理，有：-F安△ti=mv′-mv，

代入后得，，

把各式累加，得，

a棒继续前进的距离．

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