Question

高中电磁感应与电容器导轨宽度为L,电容为C,一导体棒有向右的初速度v,请分析此后导体棒的运动情况,包括速度变化,加速度变

Answer 1

此题从能量转化方面考虑最容易理解,如果前提条件中有：导体棒本身电阻不计,导线电阻不计,导轨光滑的话,那么导体棒最开始所拥有的动能会与电容器的电能相互转化,且动能和电能总和不变,如果导轨无限长,则导体棒先受安培阻力的加速度减小的减速运动,电容器充电,动能向电能转化,电流减小；当速度减到0时,是电容器充电完毕的时候,因为有闭合回路,电容器就会产生反向电流放电,而使导体棒受安培动力做加速度增加的加速运动,当电容器电能放空时,导体棒达到最大速度为原始速度v,再重复进行充电,如此反复进行下去.如果有某部分计电阻或者导轨有摩擦的话,那么导体棒最初的动能和电容器的电能在转化的同时也会向电热或摩擦生热转化而损失总能量,最终当原始初动能全部转化成热量,导体棒停止运动,电容器也无电能.