Re: [問題] 電磁感應 (終端速度)(高中參考書)
我來證明一下好了
此題不能使用「能量守恆」來解
因為兩段電線上的電流大小相同,方向相反
故兩電線在磁場中受到的磁力大小相同,方向相反
磁力使速度較快的電線減速(做負功)
磁力使速度較慢的電線加速(做正功)
在兩者達到同速之前,速度較快的電線,位移較大
所以根據做功的定義 W=∫F.dS
磁力對系統(兩電線合稱)做的負功>正功
故系統達到平衡時,總力學能是減少的,並非守恆! :P
此外
為何可利用「動量守恆」來解
同上面的道理,在系統達平衡之前
磁力對兩電線,作用力大小相等,方向相反,
且作用時間相同
表示兩電線受到的衝量,大小相等,方向相反
故系統總動量守恆!:)
疑問:
既然系統(兩電線)力學能不守恆,且此系統不考慮摩擦力耗能
那麼系統所減少的能量跑去哪邊了呢???
※ 引述《cofan (cofan)》之銘言:
: ※ 引述《justin0602 (justin)》之銘言:
: : http://www.badongo.com/pic/9161123
: : cd棒 開始向右動
: : 會產生感應電動勢
: : 產生感應電流
: : ab棒會因為逆時針的感應電流
: : 獲得一個向右運動的力 (載流導線在外在磁場當中受力)
: : ab棒向右運動 也會產生感應電動勢 進而 產生順時針的感應電流
: : 相當於兩電池逆接
: : 直到兩棒 電動勢 相等為止
: : 不再有感應電流
: : 就開始維持等速 此時就是ab棒 和 cd棒的終端速度?
: : 請問過程是這個樣子嗎?
: : 然後列 系統不受外力 動量守恆
: : 這有什麼更好的方法解這題?
: 這題跟上面某一題一樣,你講的是對的,要更快的方法就用能量守恆。
: 要使兩棒的電動勢相同但反向,表示兩棒要等速度(即他們的終端速度)。
: 然後能量守恆mv^2/2 = mv'^2/2 *2 即可。(在這裡不用管磁能,因為磁能
: 跟通過ab棒和cd棒和兩軌道所行成的封閉迴路的磁力線有關,所以只要平衡
: 表示那個面積不會改變,則磁能的部份就自己守恆了)
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 163.27.14.60
推
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