Question

高中物理中电磁感应中的双杆模型为何有外力的杆的加速度不能小于无外力的杆的加速度？

Answer 1

主动杆受拉力和安培力，一开始春配宽因为速度较小扒亮，安培力也小，合力较大，加速度也较大。随着速度增大，安培力增大，合力减小，加速度减小。所以主动杆做的是加速度减小的加速运动。
被动杆只受安培力，而且安培力逐渐增大，做的是加速度增大的加速运动。直到两根杆的加速度相等时，系统达到稳定。
从整个过程中可以看到，主动杆的加速度从最大开始逐渐减小，而被动杆是从0开始增大，直到二者相等。因此主动杆的加速度一定大于被卖掘动杆。

追问

难道安培力不能大于拉力么？或者说为什么达到了相等的状态之后不再变化了？

追答

主动杆开始运动之后带动被动杆一起运动，也就是说两根杆都在做切割磁感线运动，因此两根杆中都有感应电动势的产生。只不过这两个电动势方向相反，回路中总的电动势E=E主-E被=BL(v主-v被)。
当二者加速度相等时，在相同的时间内速度的增量相同。若假设二者加速度相等时，速度分别为v1和v2，那么经过时间t，二者速度变为v1+at和v2+at，二者的速度差仍然是v1-v2。也就是说当加速度相等之后，不管时间过了多久，v主-v被不变，E=BL(v主-v被)也不变，I=E/R也不变，F安=BIL也不变。所以说二者加速度相等时，系统保持稳定，二者以相同的加速度做匀加速运动。

追问

不好意思我多问一下。单看主动杆来说，由于做加速运动，主动杆中的电荷所受的洛伦兹力就会越大呀。。。。

追答

所以主动杆受到的合力逐渐减小 ，做的是加速度减小的加速运动

追问

待系统稳定时，主动杆与被动杆以相同的加速度一起运动。主动杆的速度任然继续增大，那洛伦兹力也该增大呀。

追答

速度增大，为什么安培力会增大？我已经说了，回路中的电流要看的是总的电动势，你光研究主动杆切割磁感线产生的电动势，有意思吗？