电磁感应中的运动学问题分析
作者：贺翊哲
来源：《中学生数理化·学习研究》2017年第02期
近年来高考中常考的一个知识点是电磁感应，而在电磁感应中，运动学问题最为常见。这方面的知识同时包括电学和运动学两个方面，考查的方向比较多，对同学们的要求也比较高。 一、电磁感应中运动学常见的误区 1.抓不住知识的核心点。
大部分同学在第一次接触电磁感应时，就会因为电磁感应的复杂程度而对电磁感应产生恐惧心理。而且还有不少同学在做题的时候，只看到题目的表面，而不能抓住知识的核心点，导致学不明白，最后变成学习中的一大障碍。 2.解题时没有明确的思路。
在最开始接触电磁感应相关习题时，很多同学对于解题思路都是很茫然的。其实电磁感应的习题都是比较单一的，大多数都是有规律和模式可以选择的。大致的解题思路分为四步。第一，找准运动的对象，运用学过的定律，比如法拉第电磁感应定律或楞次定律，对感应电动势的大小和方向进行求解。第二，对回路中电流的大小和方向进行求解。第三，分析安培力对运动速度和加速度的影響，从而分析出其对电路中电流的影响。第四，运用牛顿第二定律或平衡方程求解。
二、电磁感应中运动学问题的分析 1.电磁感应和牛顿第二定律的结合。
例1在直线MN的左侧有一垂直于纸面向里的匀强磁场，将一个长为L，电阻为R，质量为m的正方形导线框放置在其中，且导线框的平面和磁场垂直，导线框的一条边ED和MN重合。现对导线框施加一水平拉力F，让其向右做匀加速的直线运动。当导线框ED边的对边AC和直线MN重合时，经过的时间是t，此时，拉力F已经增加到了3F，求磁感应强度的大小。
解析：由E=BLv，F安=BIL，得F安=B2L2vR=B2L2atR，又有F=ma，3F-F安=ma，解得B=1L2mRt。
2.电磁感应和动量的结合。
求解此类问题时，必须从动量入手，运用动量守恒公式进行解题。比较典型的问题是导体棒运动问题和切割磁感线运动问题，因为动量守恒，所以运用动量守恒定律公式进行解题，可以起到事半功倍的作用。 3.电磁感应和运动的结合。
在解决此类问题时，可以先从受力分析入手，再进行运动分析，找到变化趋向，进而确定运动的过程和最后的状态，之后套用合适的公式，求出最后结果。
例2两条相互平行的光滑金属导轨在同一水平面内，两条导轨之间的距离L=0.2m，在导轨的一端接入阻值R=0.5Ω的电阻。导轨位于匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T，现将一个质量m=0.1kg的金属直杆垂直放在导轨上，其初速度v0=2m/s，在安培力和水平外力的作用下做匀变速直线运动，加速度a=2m/s，加速度与初速度方向相反。金属直杆和导轨的电阻忽略不计，求电流为零时金属杆的位置。 解析：
初看此题，很多同学会感觉手足无措。但只要弄明白感应电动势E=BLv，感应电流I=ER=BLvR，在I=0的时候，金属直杆的速度v也是0，就可以得到v02a=1m。
电磁感应中的运动学问题是每年高考的必考知识之一，同学们在平日的学习中，必须对这些问题进行反复练习，寻找解题的思路，保证在高考的时候不失去应得的分数。 作者单位：江苏省新海高级中学高三（3）班
电磁感应中的运动学问题分析
