《高中物理課上的那些分心事兒~》
昨晚看到一個視頻:BV1zF411F7Dz
發(fā)現(xiàn)這也是我之前思考過的問題,場景除了磁場方向不同其余的都一模一樣!不過磁場是出還是入不影響導體棒的運動情況,因為這時安培力是阻礙導體棒運動的。跟我一樣,也用微分方程解了一遍,發(fā)現(xiàn)速度最大值其實是取不到的,理論上需要無限長時間,最大速度也就是那個v-t圖的上確界。推導和視頻一樣,這里就不再贅述了。
而這不禁讓我回想起高中物理課上的那些分心事兒~
我回憶起有次聯(lián)考的一道磁場題:


第(2)問答案是這樣:(其實答案也體現(xiàn)了微分和積分的思想)

而我未曾定性分析過電場和磁場復合時的運動情況,盡管那場考試這題第2問一片空白,考后這題目中陌生又花哨的信息仍引起我的好奇心,我決定想盡辦法揭開這層神秘的面紗?。ó敃r考后幾天跟個憨批似的絞盡腦汁想,頭腦都快被10000+的求知欲脹破...直到周末找了一下午知乎和度娘上的資料才勉強解決)
好了,不賣關子了,下面分享“研究”成果。








以上是使用微分方程的解題步驟,下面再來簡介配速法
對于正交的恒力場(重力場或勻強電場)與勻強磁場的復合磁場,可采用配速法:

這里需要強調(diào)一點:需弄清楚v1和v2,v1(產(chǎn)生的洛倫茲力用于平衡恒力)是圓心所做勻速直線運動的速度;而v2(產(chǎn)生的洛倫茲力用于提供向心力)是圓周運動的線速度
這么看來,粒子在這一復合場的運動就是勻速圓周運動和勻速直線運動的合運動!
我們再用此法解該題




最后,附加另外一“研究”:汽車恒功率啟動的v-t圖的定量關系式(也是解微分方程)

這個v-t關系式化簡不了,只能用反函數(shù)t-v表示

我秀給自己看的"分心事"多了去了,下面這幾個都是我在desmos個人賬號中紀錄的“研究成果”

若問引擎何在?我言:興趣乃強大的內(nèi)驅(qū)力!