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试卷云
如图所示，间距为L的平行倾斜金属轨道
、
，与足够长、间距也为L的水平金属导轨
、
平滑连接，虚线
、
之间充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为
，现有两根长度为L、质量为m、电阻为R的完全相同导体棒P、Q，其中Q静止于水平导轨上，P从距水平轨道高为h处由静止释放，P、Q未在磁场中发生碰撞，且Q出磁场前已与P共速，P出磁场时速度大小为Q出磁场时速度大小的一半，导体棒P、Q与导轨始终保持接触良好且与导轨垂直，已知重力加速度为g，不计一切摩擦及导轨电阻。求：
（1）P运动到倾斜导轨底端虚线
处时速度大小及Q刚开始运动时的加速度大小；
（2）从P运动到虚线
处开始至Q运动到刚离开虚线
处的过程，回路中产生的总焦耳热；
（3）Q刚出磁场时与P之间的距离及Q初始位置与虚线
之间的距离。
【答案】（1）
，
；（2）
；（3）
，
【知识点】双杆在等宽导轨上运动问题、计算导轨切割磁感线电路中产生的热量
【详解】（1）P从静止释放到斜面底端过程
解得
Q开始运动时的加速度
解得
（2）P从斜面底端到P、Q共速过程，动量守恒、能量守恒
解得
（3）P从
到
的过程，对P列动量定理
Q出磁场时与导体棒P之间的距离
P从斜面底端到P、Q共速过程，对Q列动量定理
Q初始时与
之间的距离
