Question

【题目】如图所示，光滑的金属导轨间距为L，导轨平面与水平面成a角，导轨下端接有阻值为R的电阻。质量为m,电阻为r的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上，弹簧劲度系数为k,上端固定，弹簧与导轨平面平行，整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。

现给杆一沿轨道向下的初速度,杆向下运动至速度为零后，再沿轨道平面向上运动达最大速度，然后减速到零，再沿轨道平面向下运动，一直往复运动直到静止。重力加速度为g。试求：

(1)细杆获得初速度瞬间的加速度a的大小

(2)当杆速度为,时离最初静止位置的距离；

(3)导体棒从获得一初速度开始到向上运动达最大速度,过程中克服弹簧弹力做功为W，在此过程中整个回路产生的焦耳热是多少？

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】（1）细杆获得初速度瞬间，解得

（2）当杆速度为时离最初静止时位置的距离为

杆最初静止时弹簧伸长，则是

当杆速度时弹簧伸长，此时加速度为零，则，解得

（3）导体棒从静止开始到向上运动达到最大速度过程中， ，解得