问题
问答题
图中两根足够长的平行光滑导轨，相距1m水平放置，磁感应强度B=0.4T的匀强磁场竖直向上穿过整个导轨所在的空间．金属棒ab、cd质量分别为0.1kg和0.2kg，电阻分别为0.4Ω和0.2Ω，并排垂直横跨在导轨上．若两棒以相同的初速度3m/s向相反方向分开，不计导轨电阻，求：
（1）金属棒运动达到稳定后的ab棒的速度大小；
（2）金属棒运动达到稳定的过程中，回路上释放出的焦耳热；
（3）金属棒运动达到稳定后，两棒间距离增加多少？
答案
（1）ab、cd棒组成的系统动量守恒，最终具有共同速度V，以水平向右为正方向，
则mcdV0-mabV0=（mcd+mab）V
∴V=1m/s
（2）根据能量转化与守恒定律，产生的焦耳热为：
Q=△ΕΚ减=
（mcd+mab）（V02-V2）=1.2J1 2
（3）对cd棒利用动量定理：
-BIL•△t=mcd（V-V0）
∴BLq=mcd （V0-V）
又 q=
=△φ R1+R2 BL△s R1+R2
∴△s=mcd（V0-V）（R1+R2）•
=1.5 m1 B2L2
答：（1）金属棒运动达到稳定后的ab棒的速度大小是1m/s；
（2）金属棒运动达到稳定的过程中，回路上释放出的焦耳热是1.2J；
（3）金属棒运动达到稳定后，两棒间距离增加1.5 m