Question

 兩根平行的金屬導(dǎo)軌，固定在同一水平面上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直，導(dǎo)軌電阻不計(jì).導(dǎo)軌間的距離L=0.20m.兩根質(zhì)量均為m=0.10kg的平行金屬桿甲、乙可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，滑動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌保持垂直，每根金屬桿的電阻為R=0.50Ω.如圖5所示.在t=0時(shí)刻，兩桿處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)有一與導(dǎo)軌平行、大小為0.20N的恒力F作用于金屬桿甲上，使金屬桿在導(dǎo)軌上滑動(dòng).經(jīng)過(guò)t=5.0s，金屬桿甲的加速度為a=1.37m/s²，問(wèn)此時(shí)兩金屬桿的速度各為多少？

Answer 1

見分析

【試題分析】

在甲開始向右做加速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，在安培力作用下，乙也開始向右做加速運(yùn)動(dòng).經(jīng)受力分析可知，二者加速度不同，因此有速度差異，為等長(zhǎng)雙桿切割型.設(shè)任一時(shí)刻t兩金屬桿甲、乙的速度分別為v_１、v_２，且v_１>v_２.
閉合回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BL（v_１-v_２），回路中的電流為
                   I=　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　�、�
對(duì)桿甲受力分析如圖6所示，

其中F_安=BLI.對(duì)桿甲有
               F-BLI=ma　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　②
由于作用在桿甲和桿乙的安培力總是大小相等、方向相反，由物體組的動(dòng)量定理可知兩桿的動(dòng)量增量等于外力F的沖量
                        Ft=mv_１+mv₂③
聯(lián)立①②③式求解得
v_１=
v_２=

］