簡(jiǎn)潔實(shí)用高效學(xué)科素養(yǎng)聚焦重要物理模型突破：電磁感應(yīng)中“導(dǎo)體棒＋電容器”模型物理【例1】間距為L(zhǎng)的水平放置的平行金屬光滑軌道（電阻不計(jì)），處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一端與電動(dòng)勢(shì)為E的電源相連，軌道間串聯(lián)接入電容器C和定值電阻R；質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬棒放置于軌道上。開始時(shí)單刀雙擲開關(guān)S和1接通，電容器充電完畢后，將S從1撥到2，同時(shí)讓金屬棒以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，最終金屬棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。已知軌道足夠長(zhǎng)，以下金屬棒運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的圖像，不可能的是(

)C【例2】如圖所示，兩條平行導(dǎo)軌所在平面與水平地面的夾角為θ，間距為L(zhǎng)。導(dǎo)軌上端接有一平行板電容器，電容為C。導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面。在導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為m的金屬棒，棒可沿導(dǎo)軌下滑，且在下滑過(guò)程中始終保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好。已知金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g。忽略所有電阻。讓金屬棒從導(dǎo)軌上端由靜止開始下滑，求：(1)電容器極板上積累的電荷量與金屬棒速度大小的關(guān)系；【答案】Q＝CBLv(2)金屬棒的速度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系?！靖櫽?xùn)練1】如圖所示，間距為L(zhǎng)的水平光滑長(zhǎng)導(dǎo)軌，左端接有一個(gè)電容器，電容為C（不會(huì)被擊穿），在PQ虛線的左側(cè)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。質(zhì)量為m的金屬桿ab靜置在導(dǎo)軌上，距離虛線PQ的距離是d，金屬桿在水平向右恒力F的作用下，開始向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌與金屬桿的電阻，下列說(shuō)法正確的是(

)D【跟蹤訓(xùn)練2】

（2024·北京卷）如圖甲所示為某種“電磁槍”的原理圖。在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根相距L的平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌水平放置，左端接電容為C的電容器，一導(dǎo)體棒放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的摩擦。已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m、接入電路的電阻為R。開關(guān)閉合前電容器的電荷量為Q。(1)求閉合開關(guān)瞬間通過(guò)導(dǎo)體棒的電流I；(2)求閉合開關(guān)瞬間導(dǎo)體棒的加速度大小a；(3)在圖乙中定性畫出閉合開關(guān)后導(dǎo)體棒的速度v隨時(shí)間t的變化圖線。解析：由(2)中結(jié)論可知，隨著電容器放電，所帶電荷量不斷減少，所以