查權(quán)雨

縱觀近幾年的高考試題，電磁學(xué)的導(dǎo)體棒問題出現(xiàn)頻率很高，且多為分值較大的計(jì)算題，其主要原因如下：

（1）導(dǎo)體棒問題是高中物理電磁學(xué)中常用的最典型的模型，常綜合多個(gè)物理高考知識(shí)點(diǎn).所以這類題目是高考的熱點(diǎn).

（2）導(dǎo)體棒問題綜合性強(qiáng)、類型繁多、物理過程復(fù)雜，有利于綜合考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)從多層面、多角度、全方位分析問題和解決問題的能力.

導(dǎo)體棒問題在磁場(chǎng)中大致可分為兩類：一類是通電導(dǎo)體棒，使之平衡或運(yùn)動(dòng)；另一類是導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)切割磁感線生電.

1 通電導(dǎo)體棒模型

通電導(dǎo)體棒模型，一般為平衡和運(yùn)動(dòng)兩類，對(duì)于通電導(dǎo)體棒的平衡問題，可利用物體的平衡條件來(lái)解答，而對(duì)于通電導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)問題，則要結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律、能量觀點(diǎn)進(jìn)行綜合分析，從而作出準(zhǔn)確的解答.

典例1 水平面上有電阻不計(jì)的U形導(dǎo)軌NMPQ，它們之間的寬度為L(zhǎng)，M和P之間接入電動(dòng)勢(shì)為E的電源（不計(jì)內(nèi)阻）.現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌放置一根質(zhì)量為m，電阻為R的金屬棒ab，并加一個(gè)范圍較大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方，如圖1所示，問：（1）求當(dāng)ab棒靜止時(shí)受到的支持力和摩擦力大小.（2）若B的大小和方向均能改變，則要使ab棒所受支持力為零，B的大小至少為多少？此時(shí)B的方向如何？