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1、削该导轨问题归类分析在电磁感应中冇一类比较典型的问题：电磁导轨问题。电磁感应中的导轨上的导体棒问题是历年高考的热点。其频考的原因，是因为该类问题是力学和电学的综合问题，通过它可以考杏考生综合运用知识的能力。它涉及力学、功能关系、电磁学等一系列基本概念、基本规律和科学思维方法。今天这节课我们一起來总结一下高中阶段所碰到的电磁导轨问题，共同研究它们的基本特点和规律。一、发电式导轨的基本特点和规律（单杆滑动）如图1所示，间距为1的平行导轨与电阻R相连，整个装置处在大小为B、垂直导轨平面向上的匀强磁场中，质量为m、电阻为I•的导体从静止开始沿导轨滑下，已知导体与导轨的动摩擦因数为卩。1、电路
2、特点讲解：导体棒开始运动后要切割磁感线，从而产住感应电流,象这样的导轨我们称之为发电式导轨。它的电特点就是导体棒等效为电源。所以导体棒运动后导轨就口J成如下电路图。电源电动势的大小，由导体棒的运动速度决定E=Blv2、安培力的特点通有电流的导体棒在磁场屮要受到安培力作用。［请判断安培力的方向］与运动方向相反，所以安培力为阻力FB=BI/p_g^心B+vR+rR+f・3、加速度特点根据导体棒运动时的受力特点，可得加速度mgsin0一ptngcos&一B2l~v!（R+r）a—m加速度随速度增大而减小，导体做加速度减小的加速运动4、两个极值的规律当v=0时,Fb=0,加速度最大为am=g
3、（sin9-ucos0）当a=0时，工F=0,速度最人，根据平衡条件有mgsin8=umgcosB+*'%（R+广）所以，最人速度为：卩=〃?g（sin&-“cos&）（/?+厂）B2j25、匀速运动时能量转化规律当导体以最大速度匀速运动时，重力的机械功率等于安培力功率（即电功率）和摩擦力功率之和,并均达到最人值。Pg=吨％sin"£2Pg=Pf+PfPF=Fvm=ImEm=—=几（R+r）R+rPf=cos0当卩=0时，重力的机械功率就等于安培力功率，也等于电功率，这是发电导轨在匀速运动过程小，最基本的能量转化和守恒规律。mgvmsin（）=Fmvm=ImEm=_—=几（R+r）R
4、+尸综述：电磁感应中关于导轨的习题，涉及运动学、牛顿定律、动量守恒及动量定理、能量关系等相关知识,现分类如下：1.在恒定外力作用下，做匀速运动例1：长为L、电阻尸0.3Q、质最M=0.1kg的金属棒0D垂氏跨在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨的间距也为L,棒与导轨接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R=0.5Q的电阳.，量程0〜3.0A的电流表串接在一条导轨上，量程为0〜1.0V的电压表接在电阻R的两端。垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面，现用向右恒定的外力F使金属棒以V=2m/s向右匀速滑动，观察到电路屮的一个电表正好满偏，而另一个电表未满偏，则满偏的电表是哪个表？拉动
5、金属棒的外力F多人？(1.6N)B/厶△/=mv—BLQQ=mv/BL=0.25c2.只在安培力作用下做变减速运动例1：在例2中，若撤去外力F,多少？(动量)此后金属棒将如何运动？从撤去外力开始，通过电阻R的电荷量Q是解析：撤去外力后，金属棒只受安培力而做加速度越來越小的变减速运动，逐渐慢下來，最后停下來。对金属棒用动量定理，3.在恒定外力下做变加速运动例1：质量g长度为L,电阻为R的金属棒ab,接在竖直放置的“门”型金属框架上组成闭合回路,框架置于磁感应强度为B的匀强磁场中，棒ab在框架上滑动始终保持水平，所受摩擦力为f，框架电阻不计，当棒ab从静止下滑，达到稳定速度时，电路的电功
6、率是多少？abP=FAV=(mg-f)2R/(B2L2)4.在变力作用下做匀加速运动例1：如图甲，一对平行光滑导轨放在水平面上，两轨道间距L=0.20m,电阻R=1Q；磁感应强度B=0.50T,有一导体棒静止放在轨道上，与两轨道垂直，棒与轨道的电阻都忽略不ih现有一外力F沿轨道方向拉棒，使Z做匀加速运动，测得力FL吋间t的关系如图乙所示。求棒的质量m和加速度a.(a=10m/s2,m=0.15kg)丄X/XXKeX5.外力以恒定功率拉动棒甲金属棒ab可沿导轨自山滑动，导例1:两光滑导轨水平放逍在匀强磁场中。磁场垂直导轨所在平血,b轨一端接一个定值电阻R，导轨电阻不计。现将金属棒沿导轨
7、由静止向右拉，若保持拉力怛定，经时间tl示速度为v,加速度为al,最终以速度2v做匀速直线运动；若保持拉力的功率恒定经时间t2后，速度为v,加速度为a2,最终也以速度2v做匀速直线运动，则al-Ua2的关系怎样？(a2=3al)6.导轨处于斜面上例1:在与水平血成B和的矩形导电框架范I韦I内，有垂肓于框架平面斜向上、磁场，框架ad、be部分足够长，且电阻不计,,ab、cd部分的电阻均为R,长度均为L,有一质量为m,电阻为2R,夹于ad、beZ间的金属裸导线
