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如图17所示,间距为L的光滑平行金属导轨,水平地放置在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,一端接阻值是R的电阻.一电阻是R0、质量为m的导体棒放置在导轨上,在外力F作用下从t=0的时刻开始运动,其速度随时间的变化规律v=v0sinωt,不计导轨电阻.求:

图17

(1)从t=0到t=时间内电阻R产生的热量;

(2)从t=0到t=时间内外力F所做的功.

解析:(1)导体棒在磁场中切割磁感线,产生动生电动势,

e=Blv0sinωt

电动势随时间按正弦规律变化,其有效值为:E=

在t=0到t=时间内电阻R产生的热量为

Q=I2Rt=()2Rt=

(2)t=时  v=v0

所以拉力F做的功为

W=Q′+ΔEk=I2R+mv02

=+mv02.

答案:(1)

(2)+mv02


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