陈凌 朱子康

(湖北省翔宇教育集团监利中学高三(19)班 湖北 监利 433300)

程和界

(湖北省翔宇教育集团监利中学物理教研组 湖北 监利 433300)

纵观近年全国各地高考、联考试题中一些电磁感应的创新试题，其复杂程度可用“山高路险沟深”来形容，稍不留神就会全军覆没，谁敢在考场上横刀立马，纵横驰奔，唯有洞察细微变化，破解难题密码，方能正确作答，下面举例说明．

【例1】如图1(a)所示，两根光滑平行金属导轨间距L=0.3 m，左端用R=0.2 Ω电阻连接，导轨电阻不计，导轨上停放着质量m=0.1 kg，电阻r=0.1 Ω的金属杆，匀强磁场B=0.5 T，为了使R上的电压随时间变化的图像如图1(b)所示，且M点的电势高于N点，问从开始运动后第2 s末，外力的瞬时功率多大？

图1

分析：解本题时很多同学的答案是0.075 W．原因是没有发现此创新题与传统题的细微变化：本题导体棒不是匀速运动，而是加速运动，回路中不仅有电能，导体棒还获得了动能．因此，外力的瞬时功率应为焦耳热功率与导体棒的机械功率之和，不等于焦耳热功率

P电=I2(R+r)=0.075 W

解答：设某时刻棒的速度为v，则

结合图1(b)知，棒应向右做匀加速运动，且加速度

2 s末的速度为

v=at

代入数据

v=0.5×2 m/s=1 m/s

代入数据

I=0.5 A

对棒由牛顿第二定律得

F-ILB=ma

所以

F=ILB+ma=0.125 N

P=Fv=0.125 W

【例2】如图2所示，两根足够长的固定平行金属导轨位于倾角θ=30°的斜面上，导轨上、下端各接有阻值R=20 Ω的电阻，导轨电阻忽略不计，导轨宽度L=2 m，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B=1 T．质量m=0.1 kg，电阻r=10 Ω的金属棒ab连入电路，在较高处由静止释放，当金属……