(1)根据楞次定律,a杆受向左的安培力向右作减速运动,b杆受向右的安培力向右作加速运动,两杆受力等大反向,因此两杆系统动量守恒。当a杆的速度为v
1=v
0/2时,b杆的速度设为v
2,有
mv
1+2mv
2=mv
0 (2 分)
可得v
2= v
0/4
根据感应电动势规律可得此时两杆电动势
E
1=Blv
1=

Blv
0E
2=Blv
2=

Blv
0根据闭合回路欧姆定律,回路电路为

I=

根据安培力性质,两杆所受安培力大小为
F=BIl=

(2分)
根据牛顿第二定律,两杆加速度大小分别为
a
1=

=

,a
2=

=

(2分)
(2)由于两杆的动能通过电磁感应转化为电能且由焦耳热方式放出,根据能量守恒,电路放出内能
Q=

=

(2分)
因为两杆电流在任意时刻都相等,所以两杆发热量与电阻成正比,两杆分别产生热量
Q
1=

=

Q
2=

=

(1分)
(3)由安培力性质,杆受到的安培力
F=BIl
在一段很短的时间Δt内,由于电流可看做稳定,安培力产生冲量
Δτ="FΔt=BlΔq " (2分)
其中Δq为时间Δt内通过电路的电量,因为B、l都不变,所以即使在较长时间内此式结果仍成立。
又根据动量定理,a杆受到的安培力冲量大小为
τ=mv
0-mv
1=

所以通过a杆的总电量
q=

=

(1分)
由法拉第电磁感应定律,电路中的总电动势
E=

其中ΔS为电路面积的变化量,Δt为一段很短的时间
由闭合回路欧姆定律,电路中电流
I=

由电流与电量关系
Δq=IΔt
根据以上三式可得
Δq=

(2分)
因为B、r都不变,所以此式在一段较长时间内仍成立,因此电路面积增加量为
S=

两杆间距增加
x=

(1分)