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如图所示,两根平行金属导轨MN、PQ相距为d=1.0m,导轨平面与水平面夹角为,导轨上端跨接一定值电阻R=1.6,导轨电阻不计.整个装置处于方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B=1.0T的
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问题描述:

如图所示,两根平行金属导轨MN、PQ相距为d=1.0m,导轨平面与水平面夹角为,导轨上端跨接一定值电阻R=1.6,导轨电阻不计.整个装置处于方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B=1.0T的匀强磁场中,金属棒ef垂直于MN、PQ静止放置,且与导轨保持良好接触,其长刚好为d、质量度m=0.10kg、电阻r=0.40,距导轨底端的距离。另一根与金属棒平行放置的绝缘棒gh长度也为d,质量为m/2,从轨道最低点以速度沿轨道上滑并与金属棒发生正碰(碰撞时间极短),碰后金属棒沿导轨上滑后再次静止。测得从碰撞至金属棒静止过程中电阻R上产生的焦耳热为。已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为,取,求:
(1)碰后瞬间两棒的速度
(2)碰后瞬间金属的加速度
(3)金属棒在导轨上运动的时间

安荣回答:
  (1)方向沿导轨向下(2)方向沿导轨向下(3)   (1)碰前:对由动能定理:①(1分)………………………………………………………………② (1分)碰后:对由能量守恒:………③ (2分)…………………………………………………………④ (1分)解方程组方向沿导轨向上…………………………………⑤(1分)相碰:由动量守恒……………………………⑥(2分)方向沿导轨向下…………………………………………⑦(1分)(2) ………………………………………⑧ (1分)………………………………………………………⑨ (1分)……………………………………⑩ (1分)方向沿导轨向下…………………………………………11(1分)(3)………………………………………………………12(1分)…………………………………………13 (1分)…………………………………14(1分)由动量定理:…………15(2分)……………………………………………… 16(1分)解方程…………………………………… 17(1分)
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