高考物理解题方法讲与练11“杆+导轨”模型问题(含解析)-人教版高三全册物理试题.doc
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1、“杆导轨”模型问题李仕才专题十一:“杆导轨”模型问题1“杆导轨”模型的特点“杆导轨”模型类试题命题的“基本元素”:导轨、金属棒、磁场具有如下的变化特点:(1)对于导轨:导轨的形状:常见导轨的形状为U形,还可以为圆形、三角形等;导轨的闭合性:导轨本身可以不闭合,也可以闭合;导轨电阻:电阻不计、均匀分布或部分有电阻、串联外电阻;导轨的放置:水平、竖直、倾斜放置等(2)对于金属棒:金属棒的受力情况:受安培力以外的拉力、阻力或仅受安培力;金属棒的运动状态:静止或运动;金属棒的运动状态:匀速运动、匀变速运动、非匀变速直线运动或转动;金属棒切割磁感线状况:整体切割磁感线或部分切割磁感线;金属棒与导轨的连接
2、:金属棒可整体或部分接入电路,即金属棒的有效长度问题(3)对于磁场:磁场的状态:磁场可以是稳定不变的,也可以是均匀变化或非均匀变化的;磁场的分布:有界或无界2解决“杆导轨”模型问题的思路首先要选取金属棒为研究对象,分析棒的受力情况,分清变力和不变力,特别注意由于金属棒速度变化引起的感应电动势、感应电流、安培力的变化情况,然后根据牛顿第二定律分析金属棒的加速度和速度的变化情况,如果要求棒的最终运动情况,则应依据平衡条件或牛顿第二定律列方程3两种类型(1)电磁感应中不受恒定外力的“杆导轨”模型:例1.如图所示,两根相同的劲度系数为k的金属轻弹簧用两根等长的绝缘线悬挂在水平天花板上,弹簧的上端通过导
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