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10. (1) P桿剛滑到水平面時,有最大的速度Mgh=M,
解得v0=.即P桿最大速度為.
進入磁場后P桿減速,Q桿加速,水平方向動量守恒,當它們速度相等時,Q桿具有最大的速度
Mv0=(M+m)v.
解得v=.即Q桿最大速度為.
(2) P桿滑到最低點時,速度最大,其兩端的感應電動勢最大,
E=BLv0=BL,
此時P桿受到的安培力最大F=BIL,
P桿、Q桿與導軌所構成的回路,最大電流為I=,
解得F=.
(3) 當P、Q速度相等時,回路釋放出的熱量為
Q=Mgh-(M+m)v2,
解得Q=.
11. 由于棒L1向右運動,回路中產(chǎn)生電流,L1受安培力的作用后減速,L2受安培力的作用后加速.回路中的電流逐漸減小.只需v1,v2滿足一定關系,就有可能使回路中的B,即總電動勢為零,此后不再受安培力的作用.兩棒做勻速運動.
兩棒勻速運動時,I=0,即回路的總電動勢為零.所以有BL1v1=BL2v2.
v1=時,回路電流為零,此后兩棒勻速運動,對AC棒應用動量定理-BIL1·Δt=m1v'-m1v0,
再對DE棒應用動量定理BL2I·Δt=m2v2.
解方程得v1=,v2=.
QAC==m0.
q=I·Δt==.
