【评析】
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。差异就是矛盾。两道题的差别就在平行导轨的宽度不一样上。如何分析它们之间的差别呢?还是要从基本原理出发。平行轨道间距一样的情况两根导体棒的速度相等,才能使回路中的磁通量的变化为零。本题中如果两根导轨的速度一样,由于平行导轨的宽度不同导致磁通量的变化不为零,仍然会有感应电流产生,两根导体棒还会受到安培力的作用,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。抓住了两道题的差异之所在,问题就会迎刃而解。
再对DE棒应用动量定理B l2?△t=m2v2
两棒做匀速运动。
两棒匀速运动时,I=0,即回路的总电动势为零。所以有
Bllv1=Bl2v2
【错解原因】
AC棒在磁场力的作用下做变速运动,最后达到运动稳定,两棒都做匀速运动的分析是正确的。但是以此类推认为两棒的运动速度相同是错误的。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。
【分析解答】
由于棒l1向右运动,回路中产生电流,ll受安培力的作用后减速,l2受安培力加速使回路中的电流逐渐减小。只需v1,v2满足一定关系,
对AC棒应用动量定理-Bll?△t=m1v′1-m1v0
因为R1=4R0,R2=R0。所以AC棒在运动过程中产生的焦耳热
整个回路产生的焦耳热
【常见错解】
AC棒在磁场力的作用下,做变速运动。运动过程复杂,应从功能关系的角度来分析。由于没有摩擦,最后稳定的状态应为两棒做匀速运动。根据动量守恒定律m1v0=(m1+m2)v′
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