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光滑导轨中“双棒切割磁感线”问题分析

光滑导轨中“双棒切割磁感线”问题分析

郑小小+陈秋月

摘 要: 关于双棒切割磁感线的问题屡见不鲜,学生遇到此类题目常常手足无措,往往因为考虑不周而失分严重.本文就这类问题从等距导轨和不等距导轨两类情况进行分析,在分类研究时又从导体棒所处的初始条件入手,最后得出双棒的最终稳定状态,为了更加直观表述其运动特点描绘了v-t图象.希望能够帮助学生提高对物理的兴趣,树立解题信心,明确解题方法,提高学习成绩.

关键词: 光滑;双棒切割;磁感线;电磁感应;v-t图象

2 不等距光滑平行导轨

例2 水平平面内固定两平行的光滑导轨,左边两导轨间的距离为l1,右边两导轨间的距离为l2,左右部分用导轨材料连接,两导轨间都存在磁感强度为B、方向竖直向下的匀强磁场.ab、cd两均匀的导体棒分别垂直放在左边和右边导轨间,ab棒的质量为m1,电阻为r1,cd棒的質量为m2,电阻为r2,其它部分电阻不计.原来两棒均处于静止状态,设两导轨足够长,两棒都不会滑出各自的轨道.

(1)试分析两棒最终达到何种稳定状态?此状态下两棒的加速度各多大?

(2)画出两棒速度随时间变化的图象.

总之,有关“电磁感应”问题是物理的综合题,是高考的重点、难点和热点问题,往往作为物理卷的压轴题,特别是双棒切割磁感线的问题,本文就光滑轨道中的情况作了分类研究,当轨道不光滑时,效果可能又不一样,有兴趣的读者可以进一步深入研究.

参考文献:

[1]李全备.电磁感应中“双杆同时切割磁感线”问题分析[J].高中数理化,2014(2):32.

[2]郑金.对双杆切割磁感线运动过程的分析[J].物理教师,2011(7):44-46.

[3]刘士国.电磁场中双滑杆运动的图象分析[J].新高考(高三理化生),2012(12):4-5.endprint

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