單杆問題是電磁感應與電路、力學、能量綜合應用的體現,往往成為物理高考的出題點,因此相關問題應從以下幾個角度去分析思考:
(1)電學角度:判斷產生電磁感應現象的那一部分導體(電源)→利用或求感應動電動勢的大小→利用右手定則或楞次定律判斷電流方向→分析電路結構→畫等效電路圖。
(2)力電角度:與“導體單棒”組成的閉合迴路中的磁通量發生變化→導體棒產生感應電動勢→感應電流→導體棒受安培力→合外力變化→加速度變化→速度變化→感應電動勢變化→……,循環結束時加速度等於零,導體棒達到穩定運動狀態。
(3)功能角度:電磁感應現象中,當外力克服安培力做功時,就有其他形式的能轉化為電能;當安培力做正功時,就有電能轉化為其他形式的能。
(4)功能角度:電磁感應現象中,通過動量定理+微元法的視角,建立力、時間、速度三者關係;從牛頓第二定律+微元法的視角建立力、時間、位移三者關係。
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