高考物理电磁感应复习专题（高考物理模型方法）

学物理经常听说模型，到底是什么模型、模型这个概念有多重要、怎么利用模型？可以说，你现在接触的所有物理知识，都是建立在模型的基础上的。所以，研究物理学，建立模型是一个基础。那什么是建立模型呢？就是在处理某个实际问题的时候，把目标的变化用数学关系描绘出来，这就是建立模型了。在这个过程中，有三个核心问题：目标、变化、关系。本系列专题我们就从模型的角度来总结高考物理的解题方法。

疫情严重，作为一名教师，虽不能冲上一线，但也愿尽自己微薄之力。各地大中小幼院校，推迟开学，从今天起本人专栏免费（由于不能改成0元，故定价0.01）提供给各位学子，直至疫情结束！并愿意为大家提供免费答疑，私信即可，有问必回！各位学子加油！武汉加油！

模型21：电磁感应-双棒切割

模型的三个核心：

目标：解决双棒切割磁感线的电动势、电流、安培力、运动、功能关系

变化：双棒同向运动和反向运动

关系：电动势连接电磁感应和电路、安培力连接电磁感应和力学

双棒问题是单棒问题的延伸（单棒问题前一篇文章已经详细讲解过，需要的同学可点击链接进行查看单棒问题详解）。双棒问题在单棒问题的基础之上，由于有两个导棒进行切割，就会各自产生感应电动势和感应电流，所以重要的就是判断两个导棒切割出的“电源”是并联还是串联关系。

• 并联关系：

如图所示，光滑导轨上两个金属导棒置于垂直直面向里的磁场中，给cd棒一个初速度v0，分析两导体棒的运动过程。

（1）初始：cd切割，右手定则判断电流方向为c-d-b-a。导棒cd受到向左的安培力（左手定则），ab受到向右的安培力作用。cd减速、ab加速。

（2）任意时刻：ab运动也切割磁感线，产生感应电流a-b-d-c，与cd切割出的感应电流反向。所以两个“电源”是并联关系；由于cd减速，ab从0开始加速，所以Vcd＞Vab，回路中的感应电流应该是两个电流相减（大减小）；

（3）最终结果：当两导体棒速度相同时，回路中磁通量不再变化，没有感应电流，也就没有安培力，所以两导体棒一起匀速运动。

（4）注意一下几点：

1.看清导轨的宽度是否一致，唯一相同的是电流；

2.分析清楚运动过程：一个加速、一个减速，都不是匀变化；

3.等效电路是并联：E_总=E_1 （大）-E_2 （小）。

4.无其他力做功，克服安培力做功转化为电能。

5.最终动能平分。

• 串联关系

如图所示，光滑导轨上两个金属导棒置于垂直直面向里的磁场中，同时给cd棒和ab棒一个初速度v0，分析两导体棒的运动过程。

（1）初始：cd切割，右手定则判断电流方向为c-d-b-a，导棒cd受到向左的安培力（左手定则）。ab右手定则判断电流方向为a-c-d-b。导棒cd受到向左的安培力（左手定则）。两导体棒切割出的感应电流方向相同，为串联关系。回路中的电流为2个相加。

（2）任意时刻：任意时刻回路中电流相同，所以安培力相同，加速度相同。两导体棒做加速度相同的减速运动，速度的变化率是相同的。

（3）最终结果：如果初始两导体棒的速度相同，则在相同大小的加速度作用下共同减速到零。如果初始速度不相同，则速度小的先减为0,另一个还具有速度，则重复我们上边介绍的并联的情况。

（4）注意一下几点：

1.看清导轨的宽度是否一致，唯一相同的是电流；

2.分析清楚运动过程：两个都是减速，都不是匀变化；

3.等效电路是串联：E_总=E_1 E_2，（ E_1=E_2 ）。

以上就是双棒切割磁感线问题的解决方法，此类问题比较综合，难度相对也比较大。同学们要在理解单棒问题的基础之上，认真分析双棒切割的过程。下面为各位学子精选了例题以及相关的变式训练（保存后可打印），配有详细的解析过程。希望同学们认真练习，如果有疑问，欢迎私信。

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此模型是《高中物理模型方法解析》的第21个模型，之前的模型总结大家可以点击查看

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