一道物理题引发的“矛盾”题目:在一光滑平面内,有向外的匀强磁场强度为B,在其中有两个固定接线柱a、b,中间有一个长导线,长度为L,将其通上电流I,求其张力.(如下图)我的解法是:最终

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/28 21:14:06

一道物理题引发的“矛盾”题目:在一光滑平面内,有向外的匀强磁场强度为B,在其中有两个固定接线柱a、b,中间有一个长导线,长度为L,将其通上电流I,求其张力.(如下图)我的解法是:最终
一道物理题引发的“矛盾”
题目:在一光滑平面内,有向外的匀强磁场强度为B,在其中有两个固定接线柱a、b,中间有一个长导线,长度为L,将其通上电流I,求其张力.
(如下图)
我的解法是:最终会形成一个圆,假设向外膨胀⊿X,将绳分成N段,每一段为y,则外力一共做功W=BIy⊿XN,从内部分析,设T为张力,W=T*(2∏R+2∏⊿X-2∏R)
两功相等,可解得T=BIL/2∏
(与答案相同,这是“虚功法”解题)
但是问题来了,若将一橡皮筋围成圆,以F向该平面各个方向拉⊿X,这时,从内考虑,
绳子增加势能可求,为有限,但从外部思考,有无数个F*⊿X(⊿X不是极小量),W变为无限大,显然矛盾!
哪位来帮帮忙?
(可能我对虚功法掌握我不太好吧,请指出我到底错在哪里,谢谢了)

1.我所指的F是各个方向上都受F

2.还有,关于各个方向受力的问题,在现实中的确不可能,但这只是一个模型,可以有各种假设,这或许看上去很无聊,但我只想要一个答案,错了没什么,但我要错得明白,三力平衡是可以解决这个问题,但它无法解决我的疑惑,还请高手指点。

一道物理题引发的“矛盾”题目:在一光滑平面内,有向外的匀强磁场强度为B,在其中有两个固定接线柱a、b,中间有一个长导线,长度为L,将其通上电流I,求其张力.(如下图)我的解法是:最终
么可能各个方向都受F呢,F可是和长度有关的量,既然你对一个方向研究,取的长度很短,F就是极小量.
这道题用不着虚功那么无聊,取一小段(当然是关于角度来取)研究,用微元法即可.三力平衡而已.
补充:你显然没有看懂我的第一句话,F是一个无穷小量,你的矛盾恰巧证明了F不是有限的.你只能求出有限的一小段橡皮筋上受到的F的大小,或者是在很小的哪一段上力和长度所称的比值(这个极限还是存在的),这就好像是压力和压强的关系,一个无穷小的面的压强是存在的,但讨论它的压力没有意义
懂了吧,再不懂就买本理论力学研究吧.

F*⊿X虽可以是无穷多个(假设为N),但F随N变大而变小。当N邹向无穷大时,F*N是一个定值。