磁场中的通电导体棒习题（高考中的电磁感应）

电磁感应中导体棒问题在高考中重复出现率很高，原因是:导体棒问题是高中物理可综合多个物理高考知识点的问题，其特点是综合性强、类型繁多、物理过程复杂，有利于考查学生综合运用所学的知识，从多层面、多角度、全方位分析问题和解决问题的能力。

导体棒问题在磁场中大致可分为两类:一类是通电导体棒，使之平衡或运动;其二是导体棒运动切割磁感线生电。运动模型可分为单导体棒和双导体棒。 今天我们首先来看第一类。

通电导体棒问题一般为平衡型和运动型，对于通电导体棒平衡型，显然我们需要用所学的平衡条件(包含合外力为零)来解答，而对于通电导体棒的运动型，则需要用所学的牛顿运动定律、动量定理以及能量守恒定律结合在一起，加以分析、讨论。我们来看一道例题。

如图所示，相距为d的倾角为α的光滑平行导轨（电源的电动势E和内阻r，电阻R均为己知）处于竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中，一质量为m的导体棒恰能处于平衡状态，则该磁场B的大小为？当B由竖直向上逐渐变成水平向左的过程中，为保持导体棒始终静止不动，则B的大小应是？上述过程中，B的最小值是？

解析：抓住关键信息“平衡状态”，所以导体棒所受合外力必须为零。在以导体棒为研究对象时，还需要我们掌握由立体图画成平面受力分析图的能力，大家注意体会这一点。第二点也是我们老生常谈的一个问题，因为光滑，所以无摩擦力。所以是三个共点力的平衡，且这三个力恰好可以组成直角三角形。当然我们也可以正交分解去做。

通过上述分析，安培力很容易就可以求出。结合安培力的计算公式和方向的判定，磁感应强度的计算就可以迎刃而解。不再赘述。

第二问和第三问其实就是我们以前所学的某个力旋转的问题，借助于矢量封闭三角形来讨论，

如图所示在磁场由竖直向上逐渐变成水平的过程中，安培力由水平向右变成竖直向上，在此过程中，由图看出安培力先减小后增大，最终支持力为0,因而磁感应强度B也应先减小后增大。其它我们就不再过多阐述了。

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