Question

【題目】如圖，一水平面內固定有兩根平行的長直金屬導軌，導軌間距為l；兩根相同的導體棒AB、CD置于導軌上并與導軌垂直，長度均為l；棒與導軌間的動摩擦因數為（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）：整個裝置處于勻強磁場中，磁感應強度大小為B，方向豎直向下。從時開始，對AB棒施加一外力，使AB棒從靜止開始向右做勻加速運動，直到時刻撤去外力，此時棒中的感應電流為；已知CD棒在時刻開始運動，運動過程中兩棒均與導軌接觸良好。兩棒的質量均為m，電阻均為R，導軌的電阻不計。重力加速度大小為g。

（1）求AB棒做勻加速運動的加速度大小；

（2）求撤去外力時CD棒的速度大小；

（3）撤去外力后，CD棒在時刻靜止，求此時AB棒的速度大小。

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）設AB棒做勻加速運動的加速度大小為a，在t=t0時刻AB棒的速度為v0=at0，

此時對CD棒：

聯立解得：

（2）在t1時刻，AB棒的速度；

此時

解得

（3）撤去外力后到CD棒靜止，對CD棒由動量定理： ，

對AB棒：

聯立解得：