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直面高考：电磁感应中的“单杆”模型
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一、知识储备：
1、法拉第电磁感应定律表达式：（1）
；
（2）
（B⊥V）。
2、闭合电路欧姆定律表达式：
。
3、串、并联电路中R的关系表达式：串联
；并联
。
4、安培力表达式：
（B⊥I）。
5、电磁感应中的能量转化：
6、电磁感应中求解焦耳热：
（1）焦耳定律：
；
（2）功能关系：
；
（3）能量转化：
。
二、课前练习：
1、（海南卷2017）13．（10分）如图，两光滑平行金属导轨置于水平面（纸面）内，轨间距为l，左端连有阻值为R的电阻。一金属杆置于导轨上，金属杆右侧存在一磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场区域。已知金属杆以速度v0向右进入磁场区域，做匀变速直线运动，到达磁场区域右边界（图中虚线位置）时速度恰好为零。金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好。除左端所连电阻外，其他电阻忽略不计。求金属杆运动到磁场区域正中间时所受安培力的大小及此时电流的功率。
解：
2、如图，两足够长的平行金属导轨位于平面与水平面成θ=37°角，相距L=0.20
m，下端与阻值为R=10Ω的电阻相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B=5
T，方向与导轨平面垂直。一质量为m＝0.10
kg的导体棒置于导轨上，由静止开始作加速度逐渐减小的加速运动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为
μ
=0.25，重力加速度大小为g，导轨和导体棒的电阻均可忽略
(g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)
。求：导体棒下滑的最大速度。
解：
3、如图所示，在磁感强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，OC之间连一个电阻R，导体框架与导体棒的电阻均不计，若要使OC能以角速度ω匀速转动，求外力做功的功率。
解：
克服安培力做功
电
能
电流做功

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