Question

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

Answer 1

解题思路：（1）初始时刻棒中感应电动势：E=BLv₀，根据欧姆定律和安培力公式F=ILB结合即可求得安培力的大小．

（2）导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，安培力所做的功W等于系统机械能减小，根据功能关系求解．

（3）导体棒来回往复运动，最终静止时，不受安培力，弹簧应处于原长位置．根据能量守恒求解热量．

（1）初始时刻棒中感应电动势：E=BLv₀

棒中感应电流 I=[E/R]

作用于棒上的安培：F=ILB 得：F=

B2L2v0

R

由左手定则判断知安培力方向水平向左

（2）由功和能的关系，得安培力做功W=E_p-[1/2m

v20]

（3）由能量转化及平衡条件等，可判断棒最终静止于初始位置，

电阻R上产生的焦耳热：Q=[1/2m

v20]

答：

（1）初始时刻导体棒受到的安培力为

B2L2v0

R．

（2）这一过程中安培力所做的功W为E_p-[1/2m

v20]．

（3）由能量转化及平衡条件等，可判断棒最终静止于初始位置，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[1/2m

v20]．

点评：

本题考点： 导体切割磁感线时的感应电动势．

考点点评： 弄清运动过程中能量如何转化，并应用能量转化和守恒定律分析解决问题是此题关键，注意电阻R产生热量与整个电路热量的区别．