问题
问答题
如图所示，导体棒ab质量为0.10kg，用绝缘细线悬挂后，恰好与宽度为50cm的光滑水平导轨良好接触，导轨上还放有质量为0.20kg的另一导体棒cd，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中。将ab棒向右拉起0.80m高，无初速释放，当ab棒第一次经过平衡位置向左摆起的瞬间，cd棒获得的速度是0.50m/s。在ab棒第一次经过平衡位置的过程中，通过cd棒的电荷量为1C。空气阻力不计，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）ab棒向左摆起的最大高度；
（2）匀强磁场的磁感应强度；
（3）此过程中回路产生的焦耳热。
答案
（1）0.45m （2）0.2T （3）0.325J
（1）设ab棒下落到最低点时速度为 v1，由机械能守恒有：m1gh1=
…① (1分)
m/s="4m/s" ……………………………………………（1分）
设ab棒向左摆动的最大高度为h2，ab棒与导轨接触时与cd棒组成的系统，在水平方向动量守恒，定水平向左为正方向
……………②（2分）
=3m/s…………………………③（2分）
再由机械能守恒
………………………………………④ （1分）
="0.45m " ………………………………………………（1分）
（2）设匀强磁场的磁感应强度为B，cd棒通电时间为
，对cd棒由动量定理有 ………………………………………………………⑤（3分）
………………………………………………………………⑥（2分）
…………………………………………（2分）
（3）设产生的焦耳热为Q，由能量守恒可知：
…………………………………………⑦ (2分)
Q="0.325J" …………………………………………………………………（1分）