解析:設(shè)ab棒獲得瞬時沖量時的速度為v0,則I=m1v0
v0==
ab棒以速度v0做切割磁感線運動,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,與cd棒構(gòu)成回路。ab棒受到安培力作用做減速運動,cd棒受到安培力作用做加速運動,兩者的速度方向相同。當兩者的速度相等時,加速度減為零,cd棒獲得的速度最大。此過程中系統(tǒng)的動量守恒,則
m1v0=(m1+m2)v1
v1=m/s=
m2v21=
m2v
+m2gR
v2==
m/s=
m/s
cd在圓形軌道頂端受重力、支持力作用,兩者的合力提供向心力,有
m
N=m=(10-5)N=5 N
ab、cd相互作用的過程中,系統(tǒng)損失的機械能全部轉(zhuǎn)化為棒的內(nèi)能
Q=-
(m1+m2)
=×1×102 J-
×2×52 J=25 J。
答案:5 N 25 J
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B2L2 | m(R+r) |
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