题目内容

在如图所示的水平导轨上(摩擦、电阻忽略不计),有竖直向下的匀强磁场,磁感强度B,导轨左端的间距为L1=4L0,右端间距为L2=L0.今在导轨上放置AC,DE两根导体棒,质量分别为m1=2m0,m2=m0,电阻R1=4R0,R2=R0.若AC棒以初速度V0向右运动,求AC棒运动的过程中产生的总焦耳热QAC,以及通过它们的总电量q.

答案:
解析:

  正确解答:由于棒L1向右运动,回路中产生电流,L1受安培力的作用后减速,L2受安培力加速使回路中的电流逐渐减小.只需v1,v2满足一定关系,

  

  两棒做匀速运动.

  两棒匀速运动时,I=0,即回路的总电动势为零.所以有

  BL1v1=BL2v2

  

  再对DE棒应用动量定理BL2I·Δt=m2v2

  

  小结:以前我们做过类似的题.那道题中的平行轨道间距都是一样的.有一些同学不假思索,把那道题的结论照搬到本题中来,犯了生搬硬套的错误.差异就是矛盾.两道题的差别就在平行导轨的宽度不一样上.如何分析它们之间的差别呢?还是要从基本原理出发.平行轨道间距一样的情况两根导体棒的速度相等,才能使回路中的磁通量的变化为零.本题中如果两根导轨的速度一样,由于平行导轨的宽度不同导致磁通量的变化不为零,仍然会有感应电流产生,两根导体棒还会受到安培力的作用,其中的一根继续减速,另一根继续加速,直到回路中的磁通量的变化为零,才使得两根导体棒做匀速运动.抓住了两道题的差异之所在,问题就会迎刃而解.


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