动生感应中的quot;收尾加速度quot;问题分析.pdfVIP

第26卷总第326期 ·物理教学探讨 V01．26No．326 2008年第10期(下半月) Journalof PhysicsTeaching (X)10．2008．25． 圆，动生感应中的“收尾加速度’’问题分析 张大洪 潼南塘坝中学校，重庆市潼南县402678 在动生感应中导体棒切割磁感线运动而产 BLVco胡为定值，故电容器不形成充电电流，因 生感应电流，并同时受到安培力的作用，由于导体 而导体棒将没有受到安培力作用而将沿框面向 棒的速度变化导致安培力变化，因而导体棒运动 下匀加速直线运动，故这种假设是不成立的；所 过程中的加速度均将发生相应变化；当在一定条 以棒最终不可能作匀速直线运动。②设棒作加 件下导体棒最终将作匀变速直线运动时，我们将 速度减小的加速直线运动：因棒作加速度减小的 其不变的加速度称作“收尾加速度”；下面我们从 加速运动，即口：型翌型生—型得运动中棒所 实例来分类讨论这个“收尾加速度”的分析方法。 受安培力F必增大，故说明棒运动中电容器的充 1 由电容器的充电来维持的匀加速收尾过程 例l 如图1一l示U形光滑导线框架宽 电电流增大；再由此时电毗一警=学 L=1米与水平面成0=30。角倾斜放置在竖直 向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0．2T；在框 架上垂直框边放一根质量m=0．8kg，电阻r= 度a，减小故电容器的充电电流将减小，这与前 0．08Q的导体棒ab；图中一个C=5F的电容器 面的分析结果矛盾；所以棒作加速度减小的加速 连接在框架上，导体框架的电阻不计。现将口6棒 运动的假设是不成立的。③设棒作加速度增大 从静止释放让它沿框架无摩擦下滑，设框架足够 的加速直线运动：同“②”分析有电容器的充电 长且取g一10m／s2。求(1)棒从静止释放后将作 什么运动，最终的加速度多少?(2)棒从静止释放 电流减，J、；再由此时电流L=警一铲= 沿框面下滑9．854米时的速度及所经历的时间? CBL坐竽：CBLcosO．n，却得出由于棒加速度 a。增大故电容器的充电电流将增大，所以棒不可 能作加速度增大的加速直线运动。④由此可见： 导体棒必作匀加速直线下滑。设棒运动的加速度 为a。由图2受力及牛顿定律有 图 l 图 2 。。。。‘ d‘ IR—BLJ。{孑兰_耻oS3矿一¨，再¨：警 分析 (1)棒口6释放后在重力作用下加速 ：￡；丝’：CBL粤：CBL口。得出仇gsin30。一’ ’ 一 dt dt 沿框面下滑而切割磁感线产生感应电动势E并 对电容器充电，从而形成从b向a的充电电流；根 据左手定则可以确定出棒所受到的安培力的方 加速度吼一定即口2磊干：茗毒笋‰2 向及导体棒的受力如图1—2示；开始棒的速度 4．1lm／s2。 小、电动势小。充电电流小、安培力小，在重力作