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(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,弹簧的弹性势能为Ep,则这一过程中安培力所做的功W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?

答案

(1)  水平向左

(2)Ep- 

(3)导体棒最终静止于初始位置 


解析:

(1)初始时刻,棒中感应电动势:E=BLv0                               ①

棒中的感应电流:                                                  ②

作用于棒上的安培力:F=BIL                                              ③

联立①②③,得F=,其方向:水平向左.

(2)由功和能的关系,得安培力做功W1=Ep-

电阻R上产生的焦耳热Q1=-Ep.

(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,Q=.

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