Question

（16分）如图所示，两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内，导轨间的距离为 ，导轨上横放着两根

（16分）如图所示，两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内，导轨间的距离为 ，导轨上横放着两根导体棒ab和cd.设两根导体棒的质量皆为 ，电阻皆为 ，导轨光滑且电阻不计，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感强度为 .开始时ab和cd两导体棒有方向相反的水平初速，初速大小分别为 和 ，求： (1)从开始到最终稳定回路中产生的焦耳热.(2)当ab棒的速度大小变为 ，回路中消耗的电功率的可能值.

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Answer 1

(1)     （2） ，

试题分析:（1）从开始到两棒达到相同速度 的过程中，两棒的总动量守恒，有   解得： 根据能量守恒定律，整个过程中产生的焦耳热   （2）当ab棒速度大小为 且方向向左时，设cd棒的速度为 , 由动量守恒定律有： 解得： 此时回路中的总电动势 则消耗的电功率 当ab棒速度大小为 且方向向右时，设cd棒的速度为 ， 由动量守恒定律得 解得： 此时回路中的总电动势： 则消耗的电功率