光滑導(dǎo)軌中“雙棒切割磁感線”問題分析

鄭小小+陳秋月

摘 要： 關(guān)于雙棒切割磁感線的問題屢見不鮮，學(xué)生遇到此類題目常常手足無措，往往因?yàn)榭紤]不周而失分嚴(yán)重.本文就這類問題從等距導(dǎo)軌和不等距導(dǎo)軌兩類情況進(jìn)行分析，在分類研究時(shí)又從導(dǎo)體棒所處的初始條件入手，最后得出雙棒的最終穩(wěn)定狀態(tài)，為了更加直觀表述其運(yùn)動特點(diǎn)描繪了v-t圖象.希望能夠幫助學(xué)生提高對物理的興趣，樹立解題信心，明確解題方法，提高學(xué)習(xí)成績.

關(guān)鍵詞： 光滑；雙棒切割；磁感線；電磁感應(yīng)；v-t圖象

2 不等距光滑平行導(dǎo)軌

例2 水平平面內(nèi)固定兩平行的光滑導(dǎo)軌，左邊兩導(dǎo)軌間的距離為l1，右邊兩導(dǎo)軌間的距離為l2，左右部分用導(dǎo)軌材料連接，兩導(dǎo)軌間都存在磁感強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場.ab、cd兩均勻的導(dǎo)體棒分別垂直放在左邊和右邊導(dǎo)軌間，ab棒的質(zhì)量為m1，電阻為r1，cd棒的質(zhì)量為m2，電阻為r2，其它部分電阻不計(jì).原來兩棒均處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)兩導(dǎo)軌足夠長，兩棒都不會滑出各自的軌道.

（1）試分析兩棒最終達(dá)到何種穩(wěn)定狀態(tài)？此狀態(tài)下兩棒的加速度各多大？

（2）畫出兩棒速度隨時(shí)間變化的圖象.

總之，有關(guān)“電磁感應(yīng)”問題是物理的綜合題，是高考的重點(diǎn)、難點(diǎn)和熱點(diǎn)問題，往往作為物理卷的壓軸題，特別是雙棒切割磁感線的問題，本文就光滑軌道中的情況作了分類研究，當(dāng)軌道不光滑時(shí)，效果可能又不一樣，有興趣的讀者可以進(jìn)一步深入研究.

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