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试卷云
我国新一代航母福建舰采用全新的电磁阻拦技术。舰载机着舰时电磁阻拦技术的基本原理如图甲所示，平行导轨
与
间距
，电阻不计，
间接有阻值
的电阻。某舰载机质量
，金属棒
质量
，电阻也为
，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度
。某次测试，舰载机以水平速度
通过绝缘阻拦索迅速钩住轨道上的金属棒后，立即关闭动力系统获得共同速度，在磁场中一起减速滑行至停下，舰载机、金属棒的
图像如图乙所示，除安培力外舰载机克服其它恒定阻力做功为
，求：
（1）舰载机钩住金属棒后它们获得的共同速度大小
；
（2）从舰载机与金属棒共速到它们停下来的过程中，回路中产生的焦耳热
；
（3）若舰载机和金属棒一起减速滑行了
后停下，则从舰载机与金属棒共速到它们停下来所经历的时间
。
【答案】（1）
；（2）
；（3）
【知识点】用动能定理求解外力做功和初末速度、动量定理的内容、利用动量守恒计算解决简单的碰撞问题、计算导轨切割磁感线电路中产生的热量、求导体棒运动过程中通过其截面的电量
【详解】（1）对M、m由动量守恒定律得
解得
（2）舰载机与金属棒共速到它们停下来的过程中，根据动能定理得
又
解得
（3）舰载机与金属棒共速到它们停下来的过程中，根据动量定理得
安培力
通过金属棒得电荷量
又
，
解得
又
，
解得
