设P,Q棒的质量为m,长度分别为2l和l, P棒进入水平轨道的速度为v0,对于P棒,运用机械能守恒定律得mgh="1/2" mv02; v0=;当P棒进入水平轨道后,切割磁感线产生感应电流。P棒受到安培力作用而减速,Q棒受到安培力而加速,Q棒运动后也将产生感应电动势,与P棒感应电动势反向,因此回路中的电流将减小。最终达到匀速运动时,回路的电流为零,所以EP=EQ,即2BlvP=BlvQ;2vp=vQ 再设:磁感强度为B,P棒从进入水平轨道开始到速度稳定所用的时间为△t,P,Q受到的平均作用力分别为P和Q; 对P、Q分别应用动量定理得:P·△t=m(vP-v0);Q·△t=m(vQ-0) 而P=2Q ∴vP=;vQ = 〖点评〗AC棒在磁场力的作用下做变速运动,最后达到运动稳定,两棒都做匀速运动。但是以此类推认为两棒的运动速度相同是错误的。本题中平行导轨的宽度不同,如果两棒的速度相同则回路中还有磁通量的变化,还会存在感应电动势,感应电流还会受到安培力的作用,AC,DE不可能做匀速运动,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。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。 |