(1)设导体棒的初速度为v0,由动能的定义式 Ek=m 得 v0= 设初始时刻产生的感应电动势为E,由法拉第电磁感应定律得: E=BLv 设初始时刻回路中产生的电流为I,由闭合电路的欧姆定律得: I= 设初始时刻导体棒受到的安培力为F,由安培力公式得:F=BIL 联立上式得,F= (2)从初始时刻到最终导体棒静止的过程中,导体棒减少的机械能一部分转化为弹簧的弹性势能,另一部分通过克服安培力做功转化为电路中的电能,因在电路中只有电阻,电能最终全部转化为电阻上产生的焦耳热Q. 当导体棒静止时,棒受力平衡,此时导体棒的位置比初始时刻降低了h, 则 mg=kh,得h= 由能的转化和守恒定律得:mgh+Ek=EP+Q 解得 Q=+Ek-Ep 答: (1)初始时刻导体棒所受安培力的大小F为; (2)从初始时刻到最终导体棒静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q为+Ek-Ep. |