基于电磁阻尼原理的减速缓冲器背景类试题剖析

2021-12-20 09:07:32徐华兵
物理教学探讨 2021年11期

徐华兵

摘   要:文章以基于电磁阻尼原理的减速缓冲器模型为研究对象,先分析待减速装置实现减速的基本原理,再深入分析高中阶段以电磁阻尼原理制成的减速缓冲器背景类试题的特点及其一般处理方法。以期对广大同行教师在讲授这类试题时有所帮助。

关键词:电磁阻尼;减速缓冲器;电磁感应;安培力

中图分类号:G633.7 文献标识码:A     文章编号:1003-6148(2021)11-0038-3

电磁阻尼现象是指当闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,闭合回路中的感应电流会使导体受到磁场安培力的作用,安培力的方向总是与导体的运动方向相反,即总是阻碍导体回路的运动,将这种现象叫作电磁阻尼现象。磁场对通电导体有安培力作用;根据牛顿第三运动定律,通电导体对磁场也必有反作用力——磁场力。若闭合导体回路固定不动,磁場运动;则也可等效为闭合导体回路相对磁场运动切割磁感线,在导体回路中产生感应电流,从而使导体回路受到安培力的作用。导体回路给磁场一个反作用力,此反作用力的方向与磁场运动方向相反——阻碍磁场的运动。基于电磁阻尼原理制成的减速缓冲装置就是利用通电导体回路施加给磁场的反作用力而使磁场减速的装置。

1    基于电磁阻尼原理的减速缓冲器基础模型

减速缓冲器模型如图1所示,磁体(提供磁场)固定在待减速装置内,导体回路固定在地面上。若待减速装置相对固定导体回路线圈向右运动,穿过导体回路的磁通量发生变化,在回路中产生感应电流。……

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