1、双棒问题
1. 无外力等距双棒
(1)电路特点:棒2相当于电源;棒1受安培力而加速起动,运动后产生反电动势.
(2)电流特点:
随着棒2的减速、棒1的加速,两棒的相对速度v2-v1变小,回路中电流也变小。
v1=0时:电流最大
v2 =v1时:电流I = 0
(3)两棒运动情况:
安培力大小:
两棒的相对速度变小,感应电流变小,安培力变小.
棒1做加速度变小的加速运动 ,棒2做加速度变小的减速运动。
最终两棒具有共同速度。
(4)两个规律:
①动量规律:两棒受到安培力大小相等方向相反,系统
2、合外力为零,系统动量守恒.
②能量转化规律:系统机械能的减小量等于内能的增加量.(类似于完全非弹性碰撞)
两棒产生焦耳热之比:
2. 无外力不等距双棒
(1)电路特点:棒1相当于电源;棒2受安培力而起动,运动后产生反电动势.
(2)电流特点:
随着棒1的减速、棒2的加速,回路中电流变小。
最终当Bl1v1 = Bl2v2时,电流为零,两棒都做匀速运动
(3)两棒运动情况:
棒1加速度变小的减速,最终匀速; 棒2加速度变小的加速,最终匀速.
(4)最终特征: 回路中电流为零
(5)动量规律:安培力不是内力,两棒
3、合外力不为零,系统动量守恒。
(6)两棒最终速度:
任一时刻两棒中电流相同,两棒受到的安培力大小之比为:
整个过程中两棒所受安培力冲量大小之比:
对棒1: 对棒2: 结合:
可得:
(7)能量转化情况:
系统动能→电能→内能
(8)流过某一截面的电量
3. 有外力等距双棒
(1)电路特点:棒2相当于电源;棒1受安培力而起动.
(2)运动分析:
某时刻回路中电流:
安培力大小:
棒1: 棒2:
当a2=a1时 ,v2-v1恒定,I恒定 ,FB恒定 ,两棒匀加速
(3)稳定时的速度差
4. 有外力不等距双棒
运动分析:某时刻两棒速度分别为v1、 v2,加速度分别为a1、a2
经极短时间t后其速度分别为:
此时回路中电流为:
当 时,I恒定 FB恒定 两棒匀加速
由
得:
此时回路中电流为: I与两棒电阻无关