题目

关于电磁感应的一个问题
一个理想的自感很大的线圈，接在两根光滑电阻不计的导轨上，一根导体棒放在导轨上，不及电阻，给导体棒一个初速度，问导体棒怎么运动！有磁场！我们老师说是简谐振动

提问时间：2021-02-13

答案

在多个理想状态下,导体是做简谐振动.
道理如下：
阶段1：给导体棒一个初速度,导体棒切割磁力线,产生感应电流,感应电流通过线圈,产生磁通,由于线圈自感很大,感应电流不能突变,电流只能从0开始缓慢增加,此时导体棒速度最大,加速度最小,加速度为负值,由受到的电磁力决定,电磁力由感应电流决定
阶段2：电流从0开始缓慢增加,电磁力随感应电流增加而增加,导体棒速度不断减小,直至为0,感应电流达到最大,此时导体棒速度虽为0,但磁通变化率最大.
阶段3：由于线圈自感作用,感应电流不能突变,电流只能从最大开始缓慢减小,导体棒中仍维持有电流,但电流是缓慢减小的,导体棒受到的电磁力随感应电流而缓慢减小,但导体棒做初速度为0的加速度不断减小的加速运动,速度不断增大,
阶段4：当线圈中电流减小至0时,导体棒的加速度减小至0,而速度最大
阶段5：重复阶段1,只是方向相反,