如图,P、Q是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨,间距为L,导轨足够长且电阻可忽略不计。图中EFHG矩形区域有一方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在0时刻,两均匀金属棒a、b分别从磁场边界EF、GH进入磁场,速度大小均为v0;一段时间后,金属棒a、b没有相碰,且两棒整个过程中相距最近时b棒仍位于磁场区域内。已知金属棒a、b长度均为L,电阻均为R,a棒的质量为2m、b棒的质量为m,最终其中一棒恰好停在磁场边界处,在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好。求:
(1)0时刻a棒的加速度大小;
(2)两棒整个过程中相距最近时的相对位移s;
(3)整个过程中,a棒产生的焦耳热。
【答案】(1)0时刻a棒的加速度大小为;
(2)两棒整个过程中相距最近时的相对位移s为;
(3)整个过程中,a棒产生的焦耳热为=。
B
2
L
2
v
0
2
m
R
(2)两棒整个过程中相距最近时的相对位移s为
8
m
R
v
0
3
B
2
L
2
(3)整个过程中,a棒产生的焦耳热为=
13
18
m
v
2
0
【解答】
【点评】
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