题目内容
【题目】如图所示，水平面上两根足够长平行粗糙金属导轨，间距为d，左端接有阻值为R的电阻，整个平面内有竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m、电阻为r的金属杆ab搁在导轨上，中点与一根轻质绝缘弹簧相连，弹簧右端固定。将金属杆连同弹簧一起向左拉至伸长量为s处由静止释放，当弹簧第一次恢复原长时金属杆的速度为v，此过程电阻R产生的焦耳热为Q。金属杆始终与导轨垂直且接触良好，与金属导轨间的动摩擦因数为μ。求：
（1）弹簧第一次恢复原长时金属杆的加速度大小和方向。
（2）弹簧初始时的弹性势能。
【答案】（1）
，向左；（2）
【解析】本题考查电磁感应中能量问题，需应用安培力、牛顿运动定律、能量守恒、串联电路中各电阻热量间关系等知识。
(1)弹簧第一次恢复原长时金属杆所受合力
电路中电流
加速度大小
，方向向左。
（2）依据能量守恒，有
又有
代入，得
练习册系列答案
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