Question

一道高中物理题，求高手，在线等

光滑的金属导轨间距为L，导轨平面与水平面成a角，导轨下端接有阻值为R的电阻，质量为m的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上，弹簧劲度系数为k，上端固定，弹簧与导轨平面平行，整个装置处于在垂直于导轨平面向上的均强磁场中，磁场强度为B，现给杆一沿轨道向下的初速度v。，杆向下运动至速度为零后，在沿轨道平面向上运动达最大速度，大小为v1，然后减速为零，在沿轨道平面向下运动……一直往复运动到静止，导轨雨金属杆的电阻忽略不计，试求：（1）细杆获得初速度瞬间，通过R的电流大小 （2）当杆速度为v1时离最初静止时的位置距离L1 （3）杆由初速度v。开始运动直到最后静止，电阻R上产生的焦耳热Q

Answer 1

1.I=BLV0/R
2.刚开始时，下滑力已平衡，以此点为零势能点，当向上达到最大速度V1时，LI长度弹簧产生的弹力与杆受的磁场力相等。有
kL1=BL*BLV1/R
L1=B^2*L^2*V1/Rk
3.杆最后要静止在出始点。杆的动能最后全转化为Q.Q=1/2mV0^2
不知道对不对~~

Answer 2

1 E=BLV I=E/R
I=BLV/R
2 F=kx=IBL=(BL)^2V1/R
x=(BL)^2V/Rk
3 (1/2)mV^2=Q

Answer 3

(1)感应电动势E=BvL
电流I=BvL/R
(2)开始时杆的加速度沿斜面向下，再慢慢减小，速度最小时加速度为零，杆受力平衡
(B^2 L^2v1/R)+K L1=mg sina
(3) 静止时杆减少的重力势能和动能都变为热能
静止时杆位移L2
mg sina =k L2
杆下降高度L2sina

Answer 4

1.I=BLV。/R
2.L1=0
3.Q=0.5mV。2

Answer 5

每根伞绳可以提供垂直向上的力F=2940*cos30=2528N
所以根数n=30000*g/2528=119根