电磁感应双杆模型

实验目的

观察两杆相互作用的过程，掌握回路电动势、安培力与动量、能量的分析方法。

实验原理

两杆切割磁感线各产生电动势，回路总电动势由两者叠加（同向运动时取差，反向运动时取和），I = E总/R总。两杆所受安培力大小相等、方向相反。若导轨光滑、间距相同且无其他外力，系统动量守恒，最终共速，减少的动能转化为焦耳热。

实验器材

• 平行金属导轨
• 两根导体杆
• 匀强磁场
• 速度与电流显示
• 参数调节控件（以页面提供为准）

实验步骤

1. 观察两根杆、导轨和磁场的初始设置。
2. 启动演示，观察先运动的那根杆的受力方向。
3. 观察回路中电流方向及另一根杆的运动。
4. 对比两杆速度随时间的变化。
5. 观察两杆速度接近后电流和受力的变化。

实验现象与结论

先运动的杆受安培力而减速，另一根杆受反向的安培力而加速，两杆速度差逐渐减小，电流随之减小。无其他外力时，两杆速度趋于相同，电流变为零。系统减少的动能转化为焦耳热。

常见问题

双杆模型什么时候可以用动量守恒？

导轨光滑、两杆间距相同、磁场相同且系统不受其他外力时，两杆所受安培力等大反向，总动量守恒。

两杆最终速度相同时电流为什么为零？

共速时两杆产生的电动势相互抵消，回路总电动势为零，没有电流，安培力也消失。