2016屆高三物理一輪復(fù)習(xí)學(xué)案：電磁感應(yīng)
師：完全正確。本題的d選項是錯的。如果概念不清楚，會在d選項的判斷上出現(xiàn)失誤的。我們平時的練習(xí)中，一定要重視基本知識，基本規(guī)律、基本方法，而不要只會背公式、套公式，那樣就學(xué)不好物理。
四、電磁感應(yīng)中的綜合問題
（一）力、電、磁綜合題分析
【例題28】如圖所示，ab、cd是兩根足夠長的固定平行金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間的距離為l，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，在整個導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為b，在導(dǎo)軌的a、d端連接一個阻值為r的電阻。一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab，其質(zhì)量為m，從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑。求：ab棒下滑的最大速度。（要求畫出ab棒的受力圖，已知ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻都不計）
教師：（讓學(xué)生審題，隨后請一位學(xué)生說題。）題目中表達(dá)的是什么物理現(xiàn)象？ab棒將經(jīng)歷什么運(yùn)動過程？——動態(tài)分析。
學(xué)生：ab棒沿導(dǎo)軌下滑會切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，進(jìn)而在閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。ab棒在下滑過程中因所受的安培力逐漸增大而使加速度逐漸減小，因此做加速度越來越小的加速下滑。
教師：（肯定學(xué)生的答案）你能否按題目要求畫出ab棒在運(yùn)動中的受力圖？
學(xué)生畫圖（如圖）。
教師指出：本題要求解的是金屬棒的最大速度，就要求我們?nèi)シ治鼋饘侔粼鯓舆_(dá)到最大速度，最大速度狀態(tài)下應(yīng)滿足什么物理條件。本質(zhì)上，仍然是要回答出力學(xué)的基本問題：物體受什么力，做什么運(yùn)動，力與運(yùn)動建立什么關(guān)系式？在電磁現(xiàn)象中，除了分析重力、彈力、摩擦力之外，需考慮是否受磁場力（安培力）作用。
提問：金屬棒在速度達(dá)到最大值時的力學(xué)條件是什么？
要點：金屬棒沿斜面加速下滑，隨v↑→感應(yīng)電動勢e=blv↑→感應(yīng)電流 ↑→安培力f=bil↑→合力↓→a↓。當(dāng)合力為零時，a=0，v達(dá)最大vm，以后一直以vm勻速下滑。
（讓學(xué)生寫出v達(dá)最大的平衡方程并解出vm。）
板書：當(dāng)v最大時，沿斜面方向的平衡方程為
解出
師：通過上述分析，你能說出何時金屬棒的加速度最大？最大加速度為多少？
生：金屬棒做a減小的加速下滑，故最初剛開始下滑時，加速度a最大。由牛頓第二定律有：mgsinθ-μmgcosθ=mam
得 am=g（sinθ-μcosθ）
師設(shè)問：如果要求金屬棒ab兩端的電壓uab最終為多大，應(yīng)該運(yùn)用什么知識去思考？
引導(dǎo)：求電路兩端的電壓應(yīng)從金屬棒所在電路的組成去分析，為此應(yīng)先畫出等效電路模型圖。
（學(xué)生畫圖。）
板書：（將學(xué)生畫出的正確電路圖畫在黑板上，見圖）
師：根據(jù)電路圖可知uab指什么電壓？（路端電壓）
（讓學(xué)生自己推出uab表達(dá)式及uab的最大值。）
板書：uab= e-ir=blv-ir
由于金屬棒電阻不計，則r=0，故uab=blv隨金屬棒速度v↑→e↑→uab↑，最終
提醒：若金屬棒的電阻不能忽略，其電阻為r，則uab結(jié)果又怎樣？
（有的學(xué)生會想當(dāng)然，認(rèn)為將上式中的r改為（r+r）即可。）
師指出：仍然應(yīng)用基本方法去分析，而不能簡單從事，“一改了之”。應(yīng)該用本題的方法考慮一遍：用力學(xué)方法確定最大速度，
用電路分析方法確定路端電壓
題后語：由例1可知，解答電磁感應(yīng)與力、電綜合題，對于運(yùn)動與力的分析用力學(xué)題的分析方法，只需增加對安培力的分析；而電路的電流、電壓分析與電學(xué)分析方法一樣，只是需要先明確電路的組成模型，畫出等效電路圖。這是力、電、磁綜合題的典型解題方法。分析這類題要抓住“速度變化引起磁場力變化”的相互關(guān)聯(lián)關(guān)系，從分析物體的受力情況與運(yùn)動情況入手是解題的關(guān)鍵和解題的鑰匙。