如圖所示，固定的光滑金屬導軌間距為L，導軌電阻不計，上端a、b間接有阻值為R的電阻，導軌平面與水平面的夾角為θ...

問題詳情：

如圖所示，固定的光滑金屬導軌間距為L，導軌電阻不計，上端a、b間接有阻值為R的電阻，導軌平面與水平面的夾角為θ，且處在磁感應強度大小為B、方向垂直於導軌平面向上的勻強磁場中。質量為m、電阻為r的導體棒與固定*簧相連後放在導軌上。初始時刻，*簧恰處於自然長度，導體棒具有沿軌道向上的初速度v0。整個運動過程中導體棒始終與導軌垂直並保持良好接觸。已知*簧的勁度係數為k，*簧的中心軸線與導軌平行。

⑴ 求初始時刻通過電阻R的電流I的大小和方向；

⑵ 當導體棒第一次回到初始位置時，速度變為v，求此時導體棒的加速度大小a；

⑶ 導體棒最終靜止時*簧的**勢能為Ep，求導體棒從開始運動直到停止的過程中，電阻R上產生的焦耳熱Q。

【回答】

解：

⑴棒產生的感應電動勢                    2分

通過的電流大小           2分

電流方向為b→a                      　　　　1分

⑵棒產生的感應電動勢為               

感應電流                  

棒受到的安培力大小，方向沿斜面向上      　2分

根據牛頓第二定律 有　  　　　　　　　　　2分

解得　　　　　　　　　　　　    　　　1分

⑶導體棒最終靜止，有　　　　　　　

壓縮量      　　        　　　　　　　　　　　1分

設整個過程迴路產生的焦耳熱為Q0，根據能量守恆定律　有

   　　　　　　　　        　2分

                            　1分

 電阻R上產生的焦耳熱

    　　　2分

知識點：法拉第電磁感應定律

題型：計算題