题文
如图所示,水平面内平行放置两根裸铜导轨,导轨间距为L,一根裸铜棒ab垂直导轨放置在导轨上面,铜棒质量为m,可无摩擦地在导轨上滑动,两导轨右端与电阻R相连,铜棒和导轨的电阻不计,两根一样的弹簧,左端固定在木板上,右端与铜棒相连,弹簧质量与铜棒相比可不计.开始时铜棒作简谐运动,
为平衡位置,振幅Am,周期是Ts,最大速度为v.加一垂直导轨平面的磁感应强度为B的匀强磁场后,发现铜棒作阻尼运动,如果同时给铜棒施加一水平力F,则发现铜棒仍然作原简谐运动.问:
图11-8
(1)铜棒作阻尼运动的原因是________________.
(2)关于水平变力F的情况,下列判断正确的是________________A.F的方向总是与弹簧弹力的方向相同B.F的大小总是与安培力大小相等C.F的大小不变方向变化D.F可以为恒力(3)如果铜棒中的电流按正弦规律变化,那么每次全振动中外界供给铜棒的能量是多少?
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)铜棒切割磁感线,产生感应电动势,铜棒、电阻、导棒组成的回路中有感应电流,铜棒运动时受到安培力,铜棒克服安培力做功,机械能减小,减少的机械能转化为电能,故铜棒振幅减少,振动能量减少,作阻尼振动
(2)B (3)
解析
(1)铜棒切割磁感线,产生感应电动势,铜棒、电阻、导棒组成的回路中有感应电流,铜棒运动时受到安培力,铜棒克服安培力做功,机械能减小,减少的机械能转化为电能,故铜棒振幅减少,振动能量减少,作阻尼振动
(2)B 抓住安培力是变力
(3)
∴ 
每次全振动产生电能是 
所以每次全振动中外界供给铜棒的能量为 
.
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,水平面内平行放置两根裸铜导轨,.....”主要考查你对 [共振 ]考点的理解。
共振
共振:
1、定义:当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时,振动物体的振幅最大,这种现象叫做共振。
2、共振的条件:驱动力的频率等于振动系统的固有频率。
3、共振曲线:受迫振动的振幅A与驱动频率f的关系,f固表示物体的固有频率,当f=f固时,振幅最大。 
4、共振的防止和利用:
①共振的利用:使驱动力的频率接近系统的固有频率,直至等于振动系统的固有频率。如:转速计、共振筛;
②共振的防止:使驱动力的频率远离振动系统的固有频率。
5、功与能:发生共振时,驱动力对振动系统总是做正功,总是向系统输入能量,使系统的机械能逐渐增加,振动物体的振幅增大。当驱动力对系统做的功与摩擦力做的功和介质阻力做的功之和相等时,振动系统的机械能不再增加,振幅不再增大
6、共鸣:共鸣——声音的共振现象
两个振动频率相同的声源,当一个声源振动时,产生的声波会通过介质(空气)传播到另一声源,使另一声源受到周期性的驱动力而做受迫振动,从而发出声音,这种现象称为共鸣


