高中物理之电磁学单一导体棒模型

电磁学单一导体棒模型是指单一导体棒在导轨上做切割磁感线运动，考试中这类题目经常出现，常见的分三类：水平方向导轨、倾斜方向导轨、竖直方向导轨。这类题目一般较综合，运动学、力学、动量能量方面都可以考察，对学生的综合能力要求较高。

（1）金属杆在匀速运动之前做作什么运动？

（2）若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω，磁感应强度B为多大？

（3）由v-F图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？

2、在水平面上固有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”型导轨，在“U”型导轨右侧l0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在t=0时刻，质量为m=0.1kg的导体棒以v0=lm/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为r=0.1Ω，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g=10m/s²)。

(1)通过计算分析4s内导体棒的运动情况

(2)计算4s内回路中电流的大小，并判断电流方向

(3)计算4s内回路产生的焦耳热。

答案：(1)导体棒在ls末已停止运动，以后一直保持静止，离左端位置仍为x=0.5m(2) 0.2A 顺时针方向(3)0.04J

二、倾斜方向导轨例题

足够长的U型光滑金属导轨平面与水平成θ角（0<θ<90°）,其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计，金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为，则金属棒ab在这一过程中（  B ）