電磁感應(yīng)現(xiàn)象中一類典型問題的思考與討論

布永利

摘要：從多個(gè)角度對電磁感應(yīng)的一個(gè)典型問題進(jìn)行了深入的研究。研究結(jié)果表明，模型化思維是很重要的，這對新課標(biāo)形式下的物理教學(xué)有一定的意義。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)電軌道 回路 安培力

一、引言

我們回憶一下，我們做過的很多題目都可以轉(zhuǎn)化為導(dǎo)電軌道模型，比如說線框進(jìn)入有界磁場，ab邊相當(dāng)于電源，因?yàn)樗懈畲鸥芯€產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，而da邊、bc邊相當(dāng)于導(dǎo)電軌道，同理，出磁場時(shí)cd邊相當(dāng)于電源，而da邊、bc邊為導(dǎo)電軌道，如圖所示。所以說，我們研究導(dǎo)電軌道模型，使我們對于電磁感應(yīng)現(xiàn)象能有更深刻的認(rèn)識。導(dǎo)電軌道模型中，應(yīng)該有兩條軌道，另外還有桿。

二、導(dǎo)電軌道模型的思考

注釋：這個(gè)圖形就說明了導(dǎo)電軌道可以做什么樣的變化，反過來，這么多情景，都可以歸結(jié)為導(dǎo)電軌道模型。導(dǎo)電軌道由于桿切割磁感線而產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢，因此，我們的第一個(gè)描述的對象應(yīng)該是桿，它切割、發(fā)電，因此我們有這樣一個(gè)方程E=BLv，這就是電磁感應(yīng)的一個(gè)推論。

歸納起來，我們遇到的問題有4種：第一，拉動(dòng)桿，桿勻速運(yùn)動(dòng)；第二，拉動(dòng)桿，桿以恒定的加速度運(yùn)動(dòng)；第三，以恒定的功率拉動(dòng)桿；第四，用恒力拉動(dòng)桿。（注：類似于機(jī)車啟動(dòng)問題。）

總結(jié)：桿以這樣四種形式啟動(dòng)，我們對它的基本描述介紹完了，大家應(yīng)該把這四種基本情況熟練掌握。

三、模型的應(yīng)用

總結(jié)與評價(jià)：由于導(dǎo)電軌道是一個(gè)力電綜合題，因此既有電學(xué)方程，又有力學(xué)方程，我們要抓住力學(xué)和電學(xué)的關(guān)聯(lián)物體——導(dǎo)體桿，關(guān)聯(lián)物理量——速度。