Question

【題目】如圖所示，足夠長的光滑水平導軌的間距為L，電阻不計，垂直軌道平面有磁感應強度為B的勻強磁場，導軌上相隔一定的距離放置兩根長度均為L的金屬棒，a棒質量為m，電阻為R，b棒質量為2m，電阻為2R，現給a棒一個水平向右的初速度V，a棒在以后的運動中沒有與b棒發生碰撞，當a棒的速度為時，b棒剛好碰到了障礙物，經過極短時間t速度減為零（不反彈）

求：（1）碰撞過程中障礙物對b棒的沖擊力大小

（2）b棒碰到障礙物后，a棒繼續滑行的距離

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】（1）回路中a棒與b棒串聯，電流相等，所受安培力等大反向，a、b組成的系統動量守恒，則：

由于碰撞時間極短，忽略安培力的沖量，由動量定理

解得，故沖擊力大小為；

（2）對a受力分析知，，

微元法：。；

累加，可得；

解得．