单棒双棒问题

电磁感应中的导体棒问题归类分析2021/3/111一、无外力单棒问题a逐渐减小的减速运动静止I=0a逐渐减小的加速运动匀速，I=0(或恒定)电动式阻尼式v0v0含容式运动特点最终状态基本模型能量转化导棒的动能转化为内能电能转化为内能和导棒的动能a逐渐减小的减速运动匀速运动，I＝0导棒的动能转化为内能和电容的电场能2021/3/112a逐渐减小的加速运动匀速，I恒定外界的能量转化为内能和导棒的动能二、有外力单棒问题F运动特点最终状态基本模型能量转化纯电阻式含容式F匀加速运动匀加速运动，I恒定外界的能量转化为内能、电容的电场能和导棒的动能2021/3/113二、无外力双棒问题杆1做a渐小的加速运动，杆2做a渐小的减速运动v1=v2，I＝0杆1做a渐小的减速运动，杆2做a渐小的加速运动a＝0，I＝0L1v1=L2v22v01v012运动特点最终状态基本模型等距式不等距式能量转化导棒2的动能转化为内能和导棒1的动能导棒1的动能转化为导棒2的动能和内能2021/3/114三、有外力双棒问题杆1做a渐小的加速运动，杆2做a渐大的加速运动a1≠a2a1、a2恒定，I恒定杆1做a渐大的加速运动，杆2做a渐小的加速运动a1=a2，Δv恒定，I恒定12F运动特点最终状态基本模型F12等距式＊不等距式能量转化外界的能量转化为系统的内能和动能外界的能量转化为内能和导棒的动能2021/3/115加速度合外力安培力F=BILv与a方向关系F合=ma导体棒运动感应电动势E=BLv感应电流F合=FB+F其解决这类问题的关键在于通过运动状态的分析来寻找过程中的临界状态，如速度、加速度取最大值或最小值的条件。小结：电磁感应中的导棒问题的解体题思路：2021/3/116无外力含容充电式注意：此时电容器带电量不为零电容器被充电，UC渐大，阻碍电流。当Blv=UC时，I=0，F安=0，棒匀速运动。回路电流：最终速度？对杆应用动量定理：V=mv0/(m+cB2l2)2021/3/117有外力纯电阻式单棒的几种变化(3)拉力变化(4)导轨面变化（竖直或倾斜）(1)电路变化(2)磁场方向变化

F沿斜面加恒力通过定滑轮挂一重物

FF

BF2021/3/118电容有外力充电式F导体棒受到的安培力为：导体棒加速度可表示为：回路中的电流可表示为：所以：a=F/(m+cB2l2)2021/3/119电容有外力充电式的几种变化：F(1)导轨不光滑(2)恒力的提供方式不同(3)电路的变化F2021/3/1110无外力等距双棒几种变化：(1)初速度的提供方式不同(2)磁场方向与导轨不垂直(3)两棒都有初速度

vv00

11

22

两棒总动量守恒吗？(5)两棒位于不同磁场中两棒总动量守恒吗？(4)两棒位于不同磁场中2021/3/1111无外力不等距双棒随着棒1的减速、棒2的加速，回路中电流变小。2v01最终当Bl1v1=Bl2v2时,电流为零,两棒都做匀速运动电流系统动量守恒吗？v0v2Otvv12021/3/1112有外力等距双棒某时刻回路中电流：最初阶段，a2>a1,F12棒1：安培力大小：棒2：只要a2>a1,(v2-v1)IFBa1a2当a2＝a1时v2-v1恒定I恒定FB恒定两棒匀加速2021/3/1113有外力等距双棒稳定时的速度差F12v2Otvv12021/3/1114有外力等距双棒的变化(1)两棒都受外力作用F212F1(2)外力提供方式变化P17-15（07启东）2021/3/1115有外力不等距双棒某时刻两棒速度分别为v1、

v2；

加速度分别