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(1)当a离开导轨后,b棒的运动速度大小及方向.

(2)若导轨电阻不计,由于电磁辐射而损耗的能量可以完全忽略,求b棒上生成的焦耳热.

 

答案

(1),方向向左  (2)

  


解析:

 (1)a导线刚接触导轨时的速度,a导线刚离开导轨时的速度

a导线与导轨接触的短暂过程中,ab导线组成的闭合电路中有感应电流,两棒都将受到磁场力,由于两棒中的电流大小相等,但a导线在电路中的长度是b导线的3倍,因此a导线受到的磁场力也总是b导线的3倍,从而a导线的动量变化量的大小等于b导线的动量变化的3倍,即m(v2-v1)=3mv’,可解出b导线产生的速度大小,方向由左手定则判定是向左.

(2)根据能量守恒定律,电路中通过电阻生热损失的能量等于系统减少的机械能,即Q=mgl-mgl/2-mv’2/2=,

由于ab导线的电流大小总相等,但a导线在电路中的部分是b导线的3倍,因此b导线中损失的热量是总量的1/4,即

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