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双棒问题.doc

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

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