解決電磁問(wèn)題，主要以力學(xué)思路為主線，突出場(chǎng)的性質(zhì)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的規(guī)律，具體采用的途徑有：1.動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)（牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式）；2.動(dòng)量觀點(diǎn)（動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律）；3.能量觀點(diǎn)（動(dòng)能定理、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律）.

有關(guān)這部分內(nèi)容的高考命題，題目一般變化情況復(fù)雜，綜合性強(qiáng)，多以把場(chǎng)的性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系等知識(shí)有機(jī)地結(jié)合在一起，對(duì)考生的空間想象能力、物理過(guò)程和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合分析能力，以及用數(shù)學(xué)方法解決物理問(wèn)題的能力要求較高，在復(fù)習(xí)中要高度重視，強(qiáng)化訓(xùn)練.

解決電磁問(wèn)題的基本思路往往是應(yīng)用力學(xué)知識(shí)解決電磁學(xué)問(wèn)題，并沒有太多新的知識(shí)和方法，只是在處理此類問(wèn)題時(shí)，物體的受力除受常規(guī)力（重力、彈力、摩擦力等）外，還受到場(chǎng)力.比如在電場(chǎng)中，帶電體（或點(diǎn)電荷）還受到電場(chǎng)力（或庫(kù)侖力）；在磁場(chǎng)中，通電導(dǎo)體還受到安培力，運(yùn)動(dòng)電荷還受到洛倫茲力.我們要告訴考生在遇到此類問(wèn)題時(shí)，不必驚慌，應(yīng)該冷靜下來(lái)思考，此類問(wèn)題往往就是應(yīng)用我們熟悉的力學(xué)知識(shí)進(jìn)行解題.

一、應(yīng)用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)解決電磁學(xué)問(wèn)題

問(wèn)題的實(shí)質(zhì)是動(dòng)力學(xué)知識(shí)，即牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的應(yīng)用.動(dòng)力學(xué)兩大類問(wèn)題：①已知物體受力情況，確定運(yùn)動(dòng)情況；②反過(guò)來(lái)已知物體運(yùn)動(dòng)情況，確定受力情況.

基本思路為：

物體的加速度a把物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況聯(lián)系起來(lái)，起到紐帶、橋梁的作用，所以求加速度是解決問(wèn)題的關(guān)鍵.

例1：如圖所示，兩根相距L平行放置的光滑導(dǎo)電軌道，與水平面的夾角均為α，軌道間有電阻R，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab，由靜止開始沿導(dǎo)電軌道下滑.設(shè)下滑過(guò)程中桿ab始終與軌道保持垂直，且接觸良好，導(dǎo)電軌道有足夠的長(zhǎng)度，且電阻不計(jì).（1）桿ab將做什么運(yùn)動(dòng)？（2）若開始時(shí)就給ab沿軌道向下的拉力F使其由靜止開始向下做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)（a>gsinα），求拉力F與時(shí)間t的關(guān)系式.

解析：（1）金屬桿受力如圖所示：當(dāng)桿向下滑動(dòng)時(shí)，速度越來(lái)越大，安培力F安變大，加速度變小.隨著速度的變大，加速度越來(lái)越小，ab做加速度越來(lái)越小的加速運(yùn)動(dòng)，最終加速度變?yōu)榱?，桿做勻速運(yùn)動(dòng).

（2）經(jīng)過(guò)時(shí)間t，ab桿的速度v=at

感應(yīng)電流

由牛頓第二定律得：F+mgsinα-BILcosα=ma

二、應(yīng)用動(dòng)量觀點(diǎn)解決電磁學(xué)問(wèn)題

1. 應(yīng)用動(dòng)量定理解決電磁問(wèn)題

通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中要受到安培力的作用，速度發(fā)生變化，安培力隨之變化.通常直導(dǎo)線（或線框）的運(yùn)動(dòng)為非勻變速直線運(yùn)動(dòng)，不能用牛頓定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題，而動(dòng)量定理適用于非勻變速直線運(yùn)動(dòng).在？駐t時(shí)間內(nèi)安培力的沖量F·？駐t=BLI？駐t=BLq，式中的q是通過(guò)導(dǎo)體截面的電量.

2. 在電磁場(chǎng)中，只要系統(tǒng)滿足動(dòng)量守恒條件，對(duì)系統(tǒng)也可以應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題

例2：如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)與B垂直的平面中有兩根足夠長(zhǎng)的固定金屬平行導(dǎo)軌，在它們上面橫放兩根平行導(dǎo)體棒構(gòu)成矩形回路，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，質(zhì)量為m，電阻為R，回路部分導(dǎo)軌電阻可忽略，棒與導(dǎo)軌無(wú)摩擦，且接觸良好.開始時(shí)圖中左側(cè)導(dǎo)體棒靜止，右側(cè)導(dǎo)體棒具有向右的初速v0，試求兩棒之間距離增長(zhǎng)量x的上限.

分析：當(dāng)右側(cè)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，兩棒中有感應(yīng)電流通過(guò)，右側(cè)導(dǎo)體棒受到安培力作用而減速，左側(cè)導(dǎo)體棒受到安培力作用而加速.當(dāng)它們的速度相等時(shí)，它們之間的距離最大.設(shè)它們的共同速度為v，則據(jù)動(dòng)量守恒定律可得：

對(duì)于左側(cè)導(dǎo)體棒應(yīng)用動(dòng)量定理可得：

BLIt=mv

所以，通過(guò)導(dǎo)體棒的電量：

點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合沖量公式F？駐t=BLI？駐t=BLq應(yīng)用動(dòng)量定理，使貌似復(fù)雜的電磁問(wèn)題迅速得到解決.應(yīng)用動(dòng)量守恒定律和動(dòng)量定理知識(shí)解題，是我們熟悉的力學(xué)知識(shí).

三、應(yīng)用能量觀點(diǎn)解決電磁學(xué)問(wèn)題

在解決電磁問(wèn)題時(shí)，我們經(jīng)常應(yīng)用動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、功能關(guān)系或能量守恒定律，所以我們必須熟練掌握.

動(dòng)能定理：W總=？駐Ek

功能關(guān)系：W =？駐E

能量守恒：？駐E增=？駐E減

例3：如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度相等的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向一個(gè)垂直斜面向上，另一個(gè)垂直斜面向下，寬度為L(zhǎng).一個(gè)質(zhì)量為m，邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形金屬框以速度v進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng).若ab邊到達(dá)gg'與ff'中點(diǎn)位置時(shí)，線框又恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且設(shè)金屬框電阻為R，則金屬框從開始進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊到達(dá)gg'與ff'中點(diǎn)位置的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量是多少？

解析：設(shè)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v，則回路感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流分別為：E1=BLv，I1=■.

線框ab邊越過(guò)ff'后做初速度為v、加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng).設(shè)當(dāng)ab邊到達(dá)gg'與ff'中點(diǎn)位置時(shí)速度為v2，則回路感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流

設(shè)線框從剛進(jìn)入磁場(chǎng)到邊ab到達(dá)gg'與ff'中點(diǎn)位置的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為Q，由能量轉(zhuǎn)化與守恒定律得

電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)：外力克服安培力做功，把機(jī)械能或其他能量轉(zhuǎn)化成電能；感應(yīng)電流通過(guò)電路做功又把電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能（如內(nèi)能）.這一功能轉(zhuǎn)化途徑可表示為：

應(yīng)用能量的知識(shí)解決難度較大的電磁問(wèn)題，收到事半功倍的效果，使問(wèn)題簡(jiǎn)單化了.

總而言之，電磁知識(shí)與力學(xué)知識(shí)聯(lián)系非常緊密，應(yīng)用熟悉的力學(xué)三大觀點(diǎn)解決電磁問(wèn)題，化難為易，通俗易懂.所以我們必須讓學(xué)生熟練掌握力學(xué)知識(shí)，在備考中強(qiáng)化電磁知識(shí)的訓(xùn)練，找出它們之間的因果必然聯(lián)系.學(xué)生在考場(chǎng)中如果遇到此類問(wèn)題，就會(huì)得心應(yīng)手.

責(zé)任編輯 羅峰