我想了一個,題目叫“鋤頭力學(xué)與打擊中心”,我一直想寫。其內(nèi)容就是關(guān)于一根勻質(zhì)剛體桿(鋤頭)的力學(xué)性質(zhì)。當(dāng)桿可繞桿上某一特定點(diǎn)(打擊中心)自由轉(zhuǎn)動時,敲擊某一端,在獲得角速度的瞬間該點(diǎn)在垂直于桿方向不受力!所以農(nóng)民伯伯挖地時有一只手握住的位置就是打擊中心,該處手受到的震動最小,你可以算出該點(diǎn)位置,并推廣到一般非均勻桿就可以了。
算法提示:使用動量和角動量定理,利用該點(diǎn)垂直于桿不提供沖量,算出該點(diǎn)位置是關(guān)鍵。
(1) 按照法拉第電磁感應(yīng)定律——如果在按正弦規(guī)律變化的磁場中放一個閉合電路,電路中要產(chǎn)生按余弦規(guī)律變化的交流電,也就是當(dāng)磁感強(qiáng)度B達(dá)到最大值時,穿過該電路的磁通量最大,磁通量的變化率最小(為零),感應(yīng)電動勢為零,感應(yīng)電流為零,那么導(dǎo)體中的電場強(qiáng)度E也應(yīng)為零。為什么會最大呢?
(2) 按照LC回路電磁振蕩的規(guī)律——如果磁感強(qiáng)度B達(dá)到最大值時,磁場能最大,電場能為零,那么電場強(qiáng)度E也應(yīng)為零。為什么會最大呢?
在中學(xué)階段要回答以上問題:首先要說明(1)問中“感應(yīng)電流為零時,電場強(qiáng)度也應(yīng)為零”這一結(jié)論是錯誤的。因?yàn)榘凑辗ɡ陔姶鸥袘?yīng)定律——如果在按正弦規(guī)律變化的磁場中放一個閉合電路,那么電路中要產(chǎn)生按余弦規(guī)律變化的交流電,即電路中的自由電子要做簡諧振動,回復(fù)力是由電場力提供的。當(dāng)自由電子受到的電場力為零時速度最大,單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量最多,電流最大。當(dāng)自由電子受到的電場力最大時速度為零,單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量為零,電流為零。所以“感應(yīng)電流為零時,電場強(qiáng)度也應(yīng)為零” 這一結(jié)論是錯誤的。按照麥克斯韋電磁場理論,磁場周圍如果沒有閉合電路,就沒有電流,但是電場仍然存在且電場的變化規(guī)律和有電路時完全一樣。故電磁波圖象中的電場強(qiáng)度矢量E和磁感強(qiáng)度矢量B總是同步變化的。其次要說明(1)問中LC回路電磁振蕩的規(guī)律——如果線圈中磁感強(qiáng)度B達(dá)到最大值時,磁場能最大,那么電容器中的電場能為零,電場強(qiáng)度E為零,這一結(jié)論是正確的。但是這里的磁感強(qiáng)度B是線圈中的,電場強(qiáng)度E是電容器中的。按照麥克斯韋電磁場理論——當(dāng)電容器里的電場強(qiáng)度E最大時電容器周圍的磁感強(qiáng)度B最大,但線圈中的磁感強(qiáng)度B最小(為零)。顯然(2)問中是把兩個問題混淆了。