陳寶友 王立民

《電磁感應(yīng)》一章在物理學(xué)中的地位非常重要，這里不但有電磁感應(yīng)過程中感應(yīng)電流大小和方向的判定及計(jì)算，更有力學(xué)知識在電磁感應(yīng)中的綜合應(yīng)用問題.而在這些綜合問題中，往往需要運(yùn)用牛頓第二定律、動量定理、動量守恒定律、功能關(guān)系、動能定理及能量守恒定律，并結(jié)合閉合電路的計(jì)算等物理規(guī)律及基本方法進(jìn)行，而上述規(guī)律及方法又都是中學(xué)物理學(xué)的重點(diǎn)所在，是歷年高考的熱點(diǎn)和重點(diǎn).在2023年高考中，湖南省物理試題及新課標(biāo)理科綜合卷均考查了這一知識，故考生必須引起足夠的重視．

一、動量觀點(diǎn)在電磁感應(yīng)問題中的運(yùn)用

我們知道，應(yīng)用動量定理可以由動量變化來求解變力的沖量，正因?yàn)槿绱耍栽谇蠼怆姶鸥袘?yīng)有關(guān)問題時，如在導(dǎo)體棒做非勻變速運(yùn)動的問題中，應(yīng)用動量定理可以解決牛頓運(yùn)動定律不易解答的問題，這樣就可以避免由于加速度變化而導(dǎo)致運(yùn)動學(xué)有關(guān)公式不能使用的麻煩.

【例1】如圖1所示，兩根不計(jì)電阻、間距為L的足夠長光滑金屬導(dǎo)軌，固定在勻強(qiáng)磁場中，兩導(dǎo)軌所在平面與水平面之間的夾角為30° ，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面斜向下，導(dǎo)軌上端接有兩個阻值均為R的電阻.質(zhì)量為m、不計(jì)電阻的直金屬棒可沿導(dǎo)軌運(yùn)動，運(yùn)動中金屬棒始終水平且與導(dǎo)軌保持良好接觸.忽略空氣阻力及回路中的電流對原磁場的影響，重力加速度大小為g.斷開開關(guān)S，由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌下滑kL后將做速度為v 的勻速直線運(yùn)動.又過了一段時間，閉合開關(guān)S，則下列說法正確的是（）