【評析】
以前我們做過類似的題。那道題中的平行軌道間距都是一樣的。有一些同學(xué)不假思索,把那道題的結(jié)論照搬到本題中來,犯了生搬硬套的錯(cuò)誤。差異就是矛盾。兩道題的差別就在平行導(dǎo)軌的寬度不一樣上。如何分析它們之間的差別呢?還是要從基本原理出發(fā)。平行軌道間距一樣的情況兩根導(dǎo)體棒的速度相等,才能使回路中的磁通量的變化為零。本題中如果兩根導(dǎo)軌的速度一樣,由于平行導(dǎo)軌的寬度不同導(dǎo)致磁通量的變化不為零,仍然會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,兩根導(dǎo)體棒還會(huì)受到安培力的作用,其中的一根繼續(xù)減速,另一根繼續(xù)加速,直到回路中的磁通量的變化為零,才使得兩根導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)。抓住了兩道題的差異之所在,問題就會(huì)迎刃而解。
再對DE棒應(yīng)用動(dòng)量定理B l2?△t=m2v2
兩棒做勻速運(yùn)動(dòng)。
兩棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),I=0,即回路的總電動(dòng)勢為零。所以有
Bllv1=Bl2v2
【錯(cuò)解原因】
AC棒在磁場力的作用下做變速運(yùn)動(dòng),最后達(dá)到運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定,兩棒都做勻速運(yùn)動(dòng)的分析是正確的。但是以此類推認(rèn)為兩棒的運(yùn)動(dòng)速度相同是錯(cuò)誤的。如果兩棒的速度相同則回路中還有磁通量的變化,還會(huì)存在感應(yīng)電動(dòng)勢,感應(yīng)電流還會(huì)受到安培力的作用,AC,DE不可能做勻速運(yùn)動(dòng)。
【分析解答】
由于棒l1向右運(yùn)動(dòng),回路中產(chǎn)生電流,ll受安培力的作用后減速,l2受安培力加速使回路中的電流逐漸減小。只需v1,v2滿足一定關(guān)系,
對AC棒應(yīng)用動(dòng)量定理-Bll?△t=m1v′1-m1v0
因?yàn)镽1=4R0,R2=R0。所以AC棒在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱
整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱
【常見錯(cuò)解】
AC棒在磁場力的作用下,做變速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過程復(fù)雜,應(yīng)從功能關(guān)系的角度來分析。由于沒有摩擦,最后穩(wěn)定的狀態(tài)應(yīng)為兩棒做勻速運(yùn)動(dòng)。根據(jù)動(dòng)量守恒定律m1v0=(m1+m2)v′
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