如图所示，有一间距L=1m的足够长光滑平行倾斜金属导轨ABA'B'、倾角θ=30°，AA'处接有阻值R=0.3Ω的电阻，在底端BB'处通过光滑圆弧绝缘件连接平行光滑金属导轨BDB'D'其中轨道BCB'C'部分间距为L、轨道CDC'D'部分（左端略伸出外面，如图）间距为L2，在右端DD'处通过光滑圆弧绝缘件连接足够长的光滑平行倾斜金属导轨DED'E'，倾角θ=30°，在EE'端接有阻值为R=0.3Ω的电阻和电容为C的电容器。金属棒a、b质量均为m=0.1kg、阻值均为r=0.2Ω，长度均为L，垂直导轨放置，金属棒b初始被锁定在CC'处，金属棒a从某一高度上方任意位置静止释放，都能以恒定速度经过BB'处且经过BB'处时b的锁定装置解除，之后棒a、b在各自轨道上运动足够长时间，当棒a运动到CC'处与两固定在CC'处的金属立柱相撞并粘在一起，最终棒b恰能通过DD'处光滑圆弧绝缘件进入倾斜轨道DED'E'。在ABA'B'导轨间区域存在垂直导轨向上的匀强磁场，其他导轨间区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度均为B=12T。两棒始终保持与导轨垂直且接触良好，不计其它电阻，不计所有摩擦，忽略连接处能量损失。重力加速度g取10m/s2。求：
（1）棒a运动至BB'处时的速度大小及两端电势差大小U；
（2）棒a进入水平轨道后棒a上产生的焦耳热；
（3）试分析棒b进入倾斜轨道DED'E'的运动情况。
L
2
1
2
【答案】（1）棒a运动至BB'处时的速度大小为1m/s，两端电势差大小为0.3V；
（2）棒a进入水平轨道后棒a上产生的焦耳热为J；
（3）金属棒b先做加速度减小的加速运动，最后以m/s的速度做匀速直线运动。
（2）棒a进入水平轨道后棒a上产生的焦耳热为
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（3）金属棒b先做加速度减小的加速运动，最后以
64
15
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：254引用：2难度：0.3
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