导体棒切割磁感线含有电容器的问题以及含有电阻情况分析

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整个装置如下图所示,导轨和导体棒L电阻不计,导体棒质量为m,在外力F的作用下静止开始运动,问导体棒如何运动?

解:利用牛顿第二定律,选一个中间微元,可以写出:

结论:导体棒加速度a恒定,做匀加速直线运动。

现在新问题是,如果电路中加一个电阻(或者导体棒电阻不能忽略),如下图所示,运动是和上面一样吗?

有的老师和资料认为电容器电阻无穷大,因此有限大的电阻R有没有是无关紧要的,所以杆运动状态还是匀加速直线运动。但是这种说法站不住脚,因为现在电路不是稳定的,电容器不能看做开路。所以我们还是要算,这时候还是计算比较可靠。

表明最后近似是个匀加速直线运动,并且大小和前一个模型的加速度是相同的,至于途中的速度、位移等物理量,我们可以利用电流的表达式算出加速度的表达式多次积分即可。

作者:王雨老师

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