如图所示，间距为l=1m且足够长的平行金属导轨MM1M2与NN1N2，由倾斜与水平两部分平滑连接组成。倾角θ=37°的倾斜光滑导轨间有垂直导轨平面斜向上的匀强磁场，水平粗糙导轨间有竖直向上的匀强磁场，两个匀强磁场的磁感应强度均为B=1T。质量均为m=1kg的金属棒a、b分别垂直放在倾斜和水平导轨上，a、b棒与水平粗糙导轨间的动摩擦因数均为μ=0.2，现将a棒从倾斜导轨某位置由静止开始释放，并同时锁定b棒，使其保持静止。已知a棒穿过M1N1之前已做匀速直线运动，且当a棒刚穿过M1N1时，立即解除b棒锁定并同时给b棒施加F=4N水平向右的恒定拉力，b棒运动t=2s后两棒速度相等。已知a、b棒接入电路的电阻均为R=1Ω，不计导轨的电阻，两棒始终与导轨保持接触良好，在运动过程中两棒不会发生碰撞，取g=10m/s2，sin37°=0.6，求：
（1）金属棒a到达斜面底端M1N1时的速度v0的大小；
（2）为了保证两棒不会发生碰撞，初始时金属棒b到M1N1的最小距离Δs；
（3）a、b两棒最终运动的速度va，vb大小。
【答案】（1）金属棒a到达斜面底端M1N1时的速度v0的大小为12m/s；
（2）为了保证两棒不会发生碰撞，初始时金属棒b到M1N1的最小距离为4m；
（3）a、b两棒最终运动的速度va为4m/s，vb为8m/s。
（2）为了保证两棒不会发生碰撞，初始时金属棒b到M1N1的最小距离为4m；
（3）a、b两棒最终运动的速度va为4m/s，vb为8m/s。
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：51引用：2难度：0.5
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