问题 问答题

在光滑水平面上放置一宽度为D,电阻不计的光滑固定金属导轨,在直导轨所在的有限区域内存在垂直导轨向下的匀强磁场。垂直导轨横放着质量分别为mA、mB电阻均为R的导体棒A、B,在B的右侧金属导轨中间放一内有炸药的物体C,当物体C内的炸药爆炸,使物体C分裂成两部分,质量为m1的部分沿桌面并垂直金属棒B向右飞出,另一块质量为m2的与B金属棒碰撞后粘合,使金属导体棒A经过t时间刚好达到最大速度并离开磁场,并沿接有小圆弧的与水平成θ的金属导轨上升,上升的最大高度为H(设没有能损失)。求

(1)炸药爆炸时释放的能量至少为多少?

(2)A金属导体棒在t时间内产生的热量为多少?

(3)作出A导体自开始运动至运动到最高点的过程的大致速度时间图象。

答案

(1) (2) 

(3)

C爆炸过程动量守恒得:m1v1=m2v2

能量守恒得:

BC碰撞过程动量守恒得:m2v2=(m2+mB)vB

ABC相互作用过程动量守恒:m2v2=(m2+mB+mA)v

A上升过程机械能守恒得:

 

 
A上产生的热量为:

 

综上所得:

 

 

图见下

单项选择题 A1/A2型题
单项选择题