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试卷云
如图所示，足够长的两根平行金属轨道固定放置，间距
，其中轨道aa1、bb1水平，轨道a1a2、b1b2与水平面成
，金属导轨处在垂直斜面轨道向上且大小
的匀强磁场中。在轨道aa1、bb1之间固定了两个绝缘立柱，紧挨绝缘立柱左侧放置一金属杆2，金属杆1从斜面轨道a1a2、b1b2上静止释放，经过位移
时，金属杆1恰好达到最大速度。已知金属杆1和2的质量均为
，长度均为
，电阻均为
，金属杆与导轨接触良好并始终保持与导轨垂直，不计导轨电阻和一切摩擦，取
（忽略金属杆1运动过程中对原磁场的影响），求：
（1）金属杆1的最大速度大小；
（2）金属杆1达到最大速度过程中金属杆2产生的焦耳热；
（3）金属杆1达到最大速度过程中两个绝缘立柱对金属杆2产生的冲量大小。
【答案】（1）2m/s；（2）7J；（3）
【知识点】双杆在等宽导轨上运动问题
【详解】（1）金属杆1运动时金属杆2由于立柱的阻挡保持静止，金属杆1最大速度时，金属杆1合外力为0，则
代入数据求得
（2）金属杆1从静止到最大速度过程中，由动能定律可知
金属杆1和金属杆2电阻相等，金属杆2产生的焦耳热为总电能的一半
解得
（3）金属杆1运动到最大速度过程中，金属杆1流过的电荷量
解得
金属杆1运动到最大速度过程中，金属杆1受到的安培力冲量大小
解得
金属杆1运动过程中，金属杆1和金属杆2所受的安培力大小相等，所以安培力对金属杆1和金属杆2的冲量大小相等，又因为金属杆所受的安培力不是水平的，所以立柱对金属杆2的冲量为
