Question

【題目】如圖甲所示，兩根固定平行金屬導軌與水平面夾角為=30°，導軌間距為L，兩根長度均為L的相同光滑導體棒a、b垂直于導軌放置在導軌上，整個裝置處于磁感應強度大小為B、方向垂直導軌平面向下的勻強磁場中。某時刻開始對a棒施一平行于導軌向上的拉力F，兩棒均始終保持與導軌垂直且接觸良好，兩棒的質量均為m、電阻均為R，重力加速度大小為g，導軌足夠長，導軌電阻不計，若起初b棒用立柱擋住不能下滑，施加的拉力F隨時間t按如圖乙所示規律變化，0~t0時間內a棒處于靜止狀態；某時刻b棒開始運動，此時a棒的加速度大小為。求：

(1)b棒開始運動時，a棒的速度大小；

(2)從0時刻起到b棒開始運動過程中拉力F的沖量大小。

Answer 1

【答案】(1)；(2)

【解析】

(1)設t1時刻導體棒a的速度為v，此時回路中

導體棒b受到的安培力大小為

解得

(2)設t1時刻拉力F的大小為F1，對a棒

由題意知

由圖象可得

所以，0~t1時間內力F的沖量為

求得