电磁学导棒问题归类分析近十年高考物理试卷和理科综合试卷,电磁学的导棒问题复现率高达 100%,且多为分值较大的计算题.为何导棒问题频繁复现,原因是:导棒问题是高中物理电磁学中常用的最典型的模型,常涉及力学和热学问题,可综合多个物理高考知识点.其特点是综合性强、类型繁多、物理过程复杂,有利于对学生综合运用所学的知识从多层面、多角度、全方位分析问题和解决问题的能力考查;导棒问题是高考中的重点、难点、热点、焦点问题.导棒问题在磁场中大致可分为两类:一类是通电导棒,使之平衡或运动;其二是导棒运动切割磁感线生电.运动模型可分为单导棒和双导棒.一、通电导棒问题1、竖直放置的两根光滑导轨相距 L,整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场,磁感应强度为 B,如图所示,开关接 1 后,导体棒 ab 能够静止在图中位置,已知导体棒 ab 电阻不计,电源电动势为 E,内阻不计,电路中电阻为 R。求导体棒 ab 的质量 m。变式:如图所示,相距为 d 的倾角为 α 的光滑平行导轨(电源 ε、r 和电阻 R 均已知)处于竖直向上的匀强磁场 B 中,一质量为 m 的导棒恰能处于平衡状态,则该磁场 B 的大小为 ;二、导棒运动切割磁感线生电(一)单棒问题1、水平面上一光滑导轨(无电阻),间距为 L,右侧一电阻 R,空间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度为 B,一导体棒电阻为 r,外力 F 使导体棒匀速运动,求导体棒两端电压。变式:竖直放置的两根光滑导轨相距 L,整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场,磁感应强度为 B,如图所示,开关接 2 后,质量为 m 导体棒 ab 从静止开始运动,已知导体棒 ab 电阻不计,请描述导体棒的运动情况及求出最终的速度为多少?变式:如图所示,水平平行放置的导轨上连有电阻 R,并处于垂直轨道平面的匀强磁场中。今从静止起用力拉金属棒 ab(ab 与导轨垂直),若拉力恒定,经时间 t1 后 ab 的速度为 v,加速度为用心 爱心 专心21R1R0 B R ε r a b 图(1-1-1) α h α 21R1R0a1,最终速度可达 2v;若拉力的功率恒定,经时间 t2 后 ab 的速度也为 v,加速度为 a2,最终速度可达 2v。求 a1 和 a2 满足的关系。 解析:①在恒力 F 作用下由静止开始运动,当金属棒的速度为 v时金属棒产生感应电动势 E=BLv,回路中的电流rREI,所以金属棒受的安培力rRvLBBILf22。 由牛顿第二定律得 1221mar...