Question

如圖所示，金屬棒a從高為h處由靜止沿光滑的弧形導軌下滑進入光滑導軌的水平部分，導軌的水平部分處于豎直向下的勻強磁場中。在水平部分原先靜止有另一根金屬棒b，已知ma=2m,mb=m，整個水平導軌足夠長，并處于廣闊的勻強磁場中，假設金屬棒a始終沒跟金屬棒b相碰，重力加速度為g。求：
（1）金屬棒a剛進入水平導軌時的速度；
（2）兩棒的最終速度；
（3）在上述整個過程中兩根金屬棒和導軌所組成的回路中消耗的電能。

Answer 1

解：（1）設金屬棒，由機械能守恒定律得：
   ①
  ②
（2）設兩金屬棒的最終速度為v，由動量守恒定律得：
  ③
  ④
（3）由能量守恒定律得：
     ⑤
         ⑥

解析