图12-4-2
(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?
图12-4-2
(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?
解析：(1)初始时刻棒中感应电动势
E=Lv0B
棒中电流I=
作用于棒上的安培力
F=ILB=
方向水平向左.
(2)由功和能的关系,得
安培力做功W1=Ep-
mv02
电阻R上产生的焦耳热Q1=
mv02-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=
mv02.
答案：(1)F=
方向水平向左
(2)W1=Ep-
mv02 Q1=
mv02-Ep
(3)初始位置 Q=
mv02