如图所示.固定的水平光滑金属导轨.间距为L.左端接有阻值为R的电阻.处在方向竖直.磁感应强度为B的匀强磁场中.质量为m的导体棒与固定弹簧相连.放在导轨上.导轨与导体棒的电阻均可忽略.初始时刻.弹簧恰处于自然长度.导体棒具有水平向右的初速度.在沿导轨往复运动的过程中.导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.(1)求初始时刻导体棒受到的安培� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L，左端接有阻值为R的电阻，处在方向竖直，磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略。初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度

。在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。

（1）求初始时刻导体棒受到的安培力。
（2）若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹力势能为

，则这一过程中安培力所做的功W₁和电阻R上产生的焦耳热Q₁分别为多少？
（3）导体棒往复运动，最终将静止于何处？从导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少？

(1)

　水平向左
(2)

；

(3) 初始位置；

（1）初始时刻棒中感应电动势

，棒中感应电流

，作用于棒上的安培力

，联立解得

，安培力方向：水平向左；
（2）由功和能的关系，得安培力做功

，电阻R上产生的焦耳热

；
（3）由能量转化平衡条件等，可判断：棒最终静止于初始位置

。

练习册系列答案

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