Question

兩根足夠長的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離為L，導(dǎo)軌上面橫放著兩根導(dǎo)體棒ab和cd，構(gòu)成矩形回路，如圖所示，兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量皆為m，電阻皆為R，回路中其余部分的電阻可不計(jì)，在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于軌道面豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，設(shè)兩導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑行，開始時(shí)，棒cd靜止，棒ab有指向棒cd的初速度υ₀。若兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動中始終不接觸，求：
（1）在運(yùn)動中產(chǎn)生的焦耳熱量是多少？
（2）當(dāng)ab棒的速度變?yōu)槌跛俣鹊臅r(shí)，cd棒的加速度是多少？

Answer 1

解：（1）由動量守恒定律得：
∴ ， 由能量守恒可知：
∴
（2）由動量守恒得：
∴
∴回路中的電動勢為：
安培力： ，且 ，
∴