如图所示，固定的光滑金属导轨间距为L，导轨电阻不计，上端a、b间接有阻值为R的电阻，导轨平面与水平面的夹角为θ...

问题详情：

如图所示，固定的光滑金属导轨间距为L，导轨电阻不计，上端a、b间接有阻值为R的电阻，导轨平面与水平面的夹角为θ，且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。质量为m、电阻为r的导体棒与固定*簧相连后放在导轨上。初始时刻，*簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度v0。整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知*簧的劲度系数为k，*簧的中心轴线与导轨平行。

⑴ 求初始时刻通过电阻R的电流I的大小和方向；

⑵ 当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为v，求此时导体棒的加速度大小a；

⑶ 导体棒最终静止时*簧的**势能为Ep，求导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q。

【回答】

解：

⑴棒产生的感应电动势                    2分

通过的电流大小           2分

电流方向为b→a                      　　　　1分

⑵棒产生的感应电动势为               

感应电流                  

棒受到的安培力大小，方向沿斜面向上      　2分

根据牛顿第二定律 有　  　　　　　　　　　2分

解得　　　　　　　　　　　　    　　　1分

⑶导体棒最终静止，有　　　　　　　

压缩量      　　        　　　　　　　　　　　1分

设整个过程回路产生的焦耳热为Q0，根据能量守恒定律　有

   　　　　　　　　        　2分

                            　1分

 电阻R上产生的焦耳热

    　　　2分

知识点：法拉第电磁感应定律

题型：计算题