任美丽　张志锋

(商洛市商州区中学　陕西 商洛　726000)　(商南高级中学　陕西 商洛　726300)



4个感应电动势模型及其应用

任美丽张志锋

(商洛市商州区中学陕西 商洛726000)(商南高级中学陕西 商洛726300)

1　导杆平动模型

导体杆在磁场中平动切割磁感线时，当速度方向与磁场方向及导杆方向均垂直时，产生的电动势大小为E=BLv，方向(电势高低，电源内部电流由低电势到高电势)可由右手定则进行判断.常见如导杆、线框穿越磁场时一部分在磁场中平动、导电流体在磁场中流动等均可视为导杆平动模型.

图1

【例2】(2015年高考天津卷)如图2所示，凸字形硬质金属线框质量为m，相邻各边互相垂直，且处于同一竖直平面内，ab边长为l，cd边长为2l，ab与cd平行，间距为2l.匀强磁场区域的上下边界均水平，磁场方向垂直于线框所在平面.开始时，cd边到磁场上边界的距离为2l，线框由静止释放，从cd边进入磁场直到ef和pq边进入磁场前，线框做匀速运动，在ef和pq边离开磁场后，ab边离开磁场之前，线框又做匀速运动.线框完全穿过磁场过程中产生的热量为Q.线框在下落过程中始终处于原竖直平面内，且ab，cd边保持水平，重力加速度为g.求:

(1)线框ab边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是cd边刚进入磁场时的几倍；

(2)磁场上下边界间的距离H.

图2

分析：此问题为线框穿越磁场问题，符合导杆平动模型.设磁场的磁感应强度大小为B，cd边刚进入磁场时，线框做匀速运动的速度为v1，cd边上的感应电动势为E1，则

E1=2Blv1

设线框总电阻为R，此时线框中电……