Question

如圖所示，水平面內(nèi)平行放置兩根裸銅導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L，一根裸銅棒ab垂直導(dǎo)軌放置在導(dǎo)軌上面，銅棒質(zhì)量為m，可無摩擦地在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，兩導(dǎo)軌右端與電阻R相連，銅棒和導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，兩根一樣的彈簧，左端固定在木板上，右端與銅棒相連，彈簧質(zhì)量與銅棒相比可不計(jì)．開始時(shí)銅棒作簡諧運(yùn)動(dòng)，為平衡位置，振幅Am，周期是Ts，最大速度為v．加一垂直導(dǎo)軌平面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場后，發(fā)現(xiàn)銅棒作阻尼運(yùn)動(dòng)，如果同時(shí)給銅棒施加一水平力F，則發(fā)現(xiàn)銅棒仍然作原簡諧運(yùn)動(dòng)．問：
圖11-8
（1）銅棒作阻尼運(yùn)動(dòng)的原因是________________．
（2）關(guān)于水平變力F的情況，下列判斷正確的是________________

A．F的方向總是與彈簧彈力的方向相同	B．F的大小總是與安培力大小相等
C．F的大小不變方向變化	D．F可以為恒力

（3）如果銅棒中的電流按正弦規(guī)律變化，那么每次全振動(dòng)中外界供給銅棒的能量是多少?
 

Answer 1

（1）銅棒切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，銅棒、電阻、導(dǎo)棒組成的回路中有感應(yīng)電流，銅棒運(yùn)動(dòng)時(shí)受到安培力，銅棒克服安培力做功，機(jī)械能減小，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故銅棒振幅減少，振動(dòng)能量減少，作阻尼振動(dòng)
（2）B                                           （3）

（1）銅棒切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，銅棒、電阻、導(dǎo)棒組成的回路中有感應(yīng)電流，銅棒運(yùn)動(dòng)時(shí)受到安培力，銅棒克服安培力做功，機(jī)械能減小，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故銅棒振幅減少，振動(dòng)能量減少，作阻尼振動(dòng)
（2）B　抓住安培力是變力
（3）
∴　
每次全振動(dòng)產(chǎn)生電能是　
所以每次全振動(dòng)中外界供給銅棒的能量為　．