解析:ab棒向cd棒运动时,两棒和导轨构成的回路面积变小,磁通量发生变化,于是产生感应电流。ab棒受到的与运动方向相反的安培力作用作减速运动,cd棒则在安培力作用下作加速运动。在ab棒的速度大于cd棒的速度时,回路总有感应电流,ab棒继续减速,cd棒继续加速,两棒速度达到相同后,回路面积保持不变,磁通量不变化,不产生感应电流,两棒以相同的速度v作匀速运动。
(1)从初始至两棒达到速度相同的过程中,两棒总动量守恒,有
mv0=2mv①
根据能量守恒,整个过程中产生的总热量

(2)设ab棒的速度变为初速度的 时,cd棒的速度为v′,则由运量守恒可知

此时回路中的感应电动势和感应电流分别为

此时cd棒所受的安培力F=IBl⑥
cd棒的加速度
由以上各式,可得
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