單棒雙棒問題

電磁感應(yīng)中的導(dǎo)體棒問題歸類分析2021/3/111一、無外力單棒問題a逐漸減小的減速運(yùn)動靜止I=0a逐漸減小的加速運(yùn)動勻速，I=0(或恒定)電動式阻尼式v0v0含容式運(yùn)動特點(diǎn)最終狀態(tài)基本模型能量轉(zhuǎn)化導(dǎo)棒的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和導(dǎo)棒的動能a逐漸減小的減速運(yùn)動勻速運(yùn)動，I＝0導(dǎo)棒的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和電容的電場能2021/3/112a逐漸減小的加速運(yùn)動勻速，I恒定外界的能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和導(dǎo)棒的動能二、有外力單棒問題F運(yùn)動特點(diǎn)最終狀態(tài)基本模型能量轉(zhuǎn)化純電阻式含容式F勻加速運(yùn)動勻加速運(yùn)動，I恒定外界的能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、電容的電場能和導(dǎo)棒的動能2021/3/113二、無外力雙棒問題桿1做a漸小的加速運(yùn)動，桿2做a漸小的減速運(yùn)動v1=v2，I＝0桿1做a漸小的減速運(yùn)動，桿2做a漸小的加速運(yùn)動a＝0，I＝0L1v1=L2v22v01v012運(yùn)動特點(diǎn)最終狀態(tài)基本模型等距式不等距式能量轉(zhuǎn)化導(dǎo)棒2的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和導(dǎo)棒1的動能導(dǎo)棒1的動能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)棒2的動能和內(nèi)能2021/3/114三、有外力雙棒問題桿1做a漸小的加速運(yùn)動，桿2做a漸大的加速運(yùn)動a1≠a2a1、a2恒定，I恒定桿1做a漸大的加速運(yùn)動，桿2做a漸小的加速運(yùn)動a1=a2，Δv恒定，I恒定12F運(yùn)動特點(diǎn)最終狀態(tài)基本模型F12等距式＊不等距式能量轉(zhuǎn)化外界的能量轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能和動能外界的能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和導(dǎo)棒的動能2021/3/115加速度合外力安培力F=BILv與a方向關(guān)系F合=ma導(dǎo)體棒運(yùn)動感應(yīng)電動勢E=BLv感應(yīng)電流F合=FB+F其解決這類問題的關(guān)鍵在于通過運(yùn)動狀態(tài)的分析來尋找過程中的臨界狀態(tài)，如速度、加速度取最大值或最小值的條件。小結(jié)：電磁感應(yīng)中的導(dǎo)棒問題的解體題思路：2021/3/116無外力含容充電式注意：此時電容器帶電量不為零電容器被充電，UC漸大，阻礙電流。當(dāng)Blv=UC時，I=0，F(xiàn)安=0，棒勻速運(yùn)動?；芈冯娏鳎鹤罱K速度？對桿應(yīng)用動量定理：V=mv0/(m+cB2l2)2021/3/117有外力純電阻式單棒的幾種變化(3)拉力變化(4)導(dǎo)軌面變化（豎直或傾斜）(1)電路變化(2)磁場方向變化

F沿斜面加恒力通過定滑輪掛一重物

FF

BF2021/3/118電容有外力充電式F導(dǎo)體棒受到的安培力為：導(dǎo)體棒加速度可表示為：回路中的電流可表示為：所以：a=F/(m+cB2l2)2021/3/119電容有外力充電式的幾種變化：F(1)導(dǎo)軌不光滑(2)恒力的提供方式不同(3)電路的變化F2021/3/1110無外力等距雙棒幾種變化：(1)初速度的提供方式不同(2)磁場方向與導(dǎo)軌不垂直(3)兩棒都有初速度

vv00

11

22

兩棒總動量守恒嗎？(5)兩棒位于不同磁場中兩棒總動量守恒嗎？(4)兩棒位于不同磁場中2021/3/1111無外力不等距雙棒隨著棒1的減速、棒2的加速，回路中電流變小。2v01最終當(dāng)Bl1v1=Bl2v2時,電流為零,兩棒都做勻速運(yùn)動電流系統(tǒng)動量守恒嗎？v0v2Otvv12021/3/1112有外力等距雙棒某時刻回路中電流：最初階段，a2>a1,F12棒1：安培力大?。喊?：只要a2>a1,(v2-v1)IFBa1a2當(dāng)a2＝a1時v2-v1恒定I恒定FB恒定兩棒勻加速2021/3/1113有外力等距雙棒穩(wěn)定時的速度差F12v2Otvv12021/3/1114有外力等距雙棒的變化(1)兩棒都受外力作用F212F1(2)外力提供方式變化P17-15（07啟東）2021/3/1115有外力不等距雙棒某時刻兩棒速度分別為v1、

v2；

加速度分別