| 有关磁场中滑棒问题的讨论 |
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| 引用本文： | 张永生,董慎行.有关磁场中滑棒问题的讨论[J].中学物理教学参考,2001(11). |
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| 作者姓名： | 张永生 董慎行 |
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| 作者单位： | [1]苏州大学物理系 [2]215006 |
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| 摘 要： | 动量守恒定律是物理学的基本定律之一 ,许多电学类题目也需应用动量守恒求解 .例 1 如图 1所示 ,金属杆 a在 h高处从静止开始沿弧形金属轨道下滑 ,导轨的水平部分处在竖直向上的匀强磁场 B中 ,水平部分原来放有一金属杆 b,已知 ma∶ mb=3∶ 4,导轨足够长 ,不计摩擦 ,求 :( 1 )金属杆 a和 b的最大速度分别为多大 ?( 2 )整个过程释放出来的最大电能是多少(设 ma 已知 ) ?图 1解 ( 1 )金属杆 a在 h高处从静止开始沿弧形金属轨道下滑到底端时 ,设其速度为 v1,则v1=2 gh.v1即为 a杆的最大速度 .当 a杆以速度 v1开始进入磁场时 ,a杆切割磁感线产生感应电动势 ,在由 a、b杆与轨道组成的回路中产生感应电流 ,因此 ,a杆受磁场力作用而减速 ,而 b杆则受磁场力作用而开始向右做加速运动 .当 a、b杆的运动速度相同时回路感应电流为零 ,两杆将以共同速度 (设为v2 )向右做匀速运动 .参照力学中的动量守恒定律 ,a、b杆之间的作用类似完全非弹性碰撞 ,可得mav1=( ma mb) v2 ,即 mav1=( ma 43ma) v2 ,所以 v2 =3...
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