问题
问答题
光滑的平行金属导轨如图所示，轨道的水平部分bcd位于竖直向上的匀强磁场中，bc部分的宽度为cd部分宽度的2倍，bc、cd部分轨道足够长，将质量都为m的金属棒P和Q分别置于轨道上的ab段和cd段，P棒位于距水平轨道高为h的地方，放开P棒，使其自由下滑，求P棒和Q棒的最终速度及回路中所产生的电能。
答案
因为P棒的受力长度为Q棒的2倍，所以P棒受到的安培力在任一时刻都是Q棒受力的2倍，设Q棒受安培力的平均值为F，则P棒所受安培力的平均值为2F，P、Q棒构成的系统在水平方向上动量不守恒．对P、Q棒所构成的系统，有
mv－Ft = mvp＋mvQ ①
对Q棒，有Ft = mvQ ②
当P、Q两棒的速度不再变化时，vQ= 2vP ③
P棒在导轨ab段运动时，其机械能守恒，所以
④
联立①～④式，解之可得
，
（2）由能量守恒得
