问题
问答题
（1）若金属棒有向右的初速度v0，为使金属棒保持v0一直向右穿过各磁场，需对金属棒施加一个水平向右的拉力，求金属棒进入磁场前拉力F1的大小和进入磁场后拉力F2 的大小；
（2）在（1）的情况下，求金属棒从OO′开始运动到刚离开第n 段磁场过程中，拉力所做的功；
（3）若金属棒初速度为零，现对棒施以水平向右的恒定拉力F，使棒穿过各段磁场，发现计算机显示出的电压随时间做周期性变化，如图所示．从金属棒进入第一段磁场开始计时，求整个过程中导轨左端电阻上产生的热量．
答案
（1）
（2）
（3）
（1）当金属棒匀速运动时，
进入磁场前，
…… ……… ……… ………… ………（1分）
进入磁场后，
…… ………… ………… ………（1分）
…… ………………… …… ………（1分）
… ………………… …… ………（1分）
解得： …… ………………… … ………（1分）
（2）金属棒在磁场外运动过程中，
…………………………………（2分）
穿过n 段磁场过程中，
… … …… … ………（2分）
所以拉力做功为：
… ……（1分）
（3）金属棒进入磁场前，
… ………（1分）
穿过第一段磁场过程中，
………（2分
）
金属棒从穿出第一段磁场到进入第二段磁场的过程中，
……………………… …… ………（1分）
整个过程中电阻上产生的总热量为：
…… ………（2分）
解得： …………………… …… ………（1分）