如图1,水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨间距为l,电阻不计。左侧接有定值电阻阻值为R。质量为m、电阻为r的导体杆,t=0时金属棒以初速度v0沿导轨向右运动,在滑行过程中保持与轨道垂直且接触良好。整个装置处于方向竖直向上,磁感应强度为B的匀强磁场中。
(1)定性分析说明金属杆的运动情况(速度和加速度的变化情况)。
(2)宏观规律与微观规律有很多相似之处,导体杆速度随时间的变化规律和放射性元素的衰变规律相同,已知导体杆速度由v0变化到v02所需时间为t0,则0-3t0时间内电阻R上产生的热量为多少?

(3)已知金属杆速度v和位移s的变化规律为:v=v0-B2L2m(R+r)s,即v-s图像如图2所示,请利用该v-s图像证明(1)中你的结论。
v
0
2
v
=
v
0
-
B
2
L
2
m
(
R
+
r
)
s
【答案】(1)金属杆做加速度减小的减速运动;
(2)0-3t0时间内电阻R上产生的热量为;
(3)见解析。
(2)0-3t0时间内电阻R上产生的热量为
63
R
m
v
2
0
128
(
R
+
r
)
(3)见解析。
【解答】
【点评】
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