刘灿荣

导体棒在金属导轨上切割磁感线运动是常见的物理模型，也是高考考查的重点.它涉及到力学和电学两个方面的知识，具有较高的综合性.学生对导体棒在匀强磁场中的各种切割运动掌握较好，但对导体棒与磁场间的相对运动问题以及导体棒在变化磁场中切割磁感线运动问题的处理，及其在此过程中能量转化问题的分析，有时会感到较棘手，出现思维上的定势，本文就上述问题进行一些分析，以期帮助同学们加深对这类问题的理解.

1导体棒与匀强磁场区域发生相对运动

在这类问题中，感应电动势可应用E=BLv进行求解，只是式中v应是导体棒与匀强磁场区域的相对运动速度大小，其电流方向仍由右手定则进行判定，但要注意大拇指应指向导体棒相对磁场的运动方向.

例1如图1所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为L，导轨左端接一阻值为R的电阻，质量为m的导体棒ab垂直跨接在导轨上.导轨与导体棒的电阻均不计，且接触良好.在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B.开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度v1匀速向右移动时，导体棒也随之开始运动，且同时受到水平向左、大小恒定的阻力f作用，并很快到达稳定速度，此时导体棒仍处于匀强磁场之中，求：

（1）导体棒所达到的稳定速度v2；

（2）为使导体棒能随磁场运动，其阻力最大值为多大？

（3）导体棒以稳定速度运动时，克服阻力做功的功率和电路中消耗的电功率各为多大？……