Question

（2003年全國理綜卷）如圖5所示，兩根平行的金屬導(dǎo)軌，固定在同一水平面上，磁感應(yīng)強度B=0.50T的勻強磁場與導(dǎo)軌所在平面垂直，導(dǎo)軌的電阻很小，可忽略不計。導(dǎo)軌間的距離l=0.20m。兩根質(zhì)量均為m=0.10kg的平行金屬桿甲、乙可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動，滑動過程中與導(dǎo)軌保持垂直，每根金屬桿的電阻為R=0.50Ω。在t=0時刻，兩桿都處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)有一與導(dǎo)軌平行、大小為0.20N的恒力F作用于金屬桿甲上，使金屬桿在導(dǎo)軌上滑動。經(jīng)過t=5.0s，金屬桿甲的加速度為a=1.37m/s²，問此時兩金屬桿的速度各為多少？

Answer 1

解析:

設(shè)任一時刻t兩金屬桿甲、乙之間的距離為x，速度分別為v₁和v₂,經(jīng)過很短的時間△t，桿甲移動距離v₁△t，桿乙移動距離v₂△t，回路面積改變

由法拉第電磁感應(yīng)定律，回路中的感應(yīng)電動勢

回路中的電流

桿甲的運動方程

由于作用于桿甲和桿乙的安培力總是大小相等，方向相反，所以兩桿的動量時為0）等于外力F的沖量

聯(lián)立以上各式解得 

代入數(shù)據(jù)得