電磁感應——單杆模型
模型特點：單杆切割磁感線，該杆分為發電杆與電動杆。發電杆，即杆切割磁感線產生感應電動勢，安培力阻礙運動；電動杆，即杆與電源相連，此時安培力是動力。
一、電動杆
例題
1、該杆做什麼運動？
受力情況
初始狀態靜止，在力F作用下，該瞬間杆獲得了加速度，但速度仍為零，因此該時刻安培力為零。而後杆開始往右加速運動而切割磁感線，根據右手定則，切割產生的電流方向由b向a，左手定則判斷安培力方向向左。根據推導關係：
安培力公式
牛頓第二定律
速度增加，安培力增加。加速度關係式為：
即安培力增加，加速度減小。當安培力與力F相等時，杆將一直勻速運動下去。因此該過程，杆做加速度減小的加速運動，最終勻速運動。用圖像直觀表示為：
v-t圖像
這是對杆的運動分析。
2、能量是怎樣轉化的？
杆從靜止開始運動到勻速過程中，初始時刻，杆與導軌組成的系統沒有能量，勻速運動時，杆有動能，導軌中電阻R產生了熱量。這兩部分能量是力F對杆做正功轉化過來的，數學表達為：
功能關係
3、那該過程中通過杆的電量為多少？位移為多少？
位移過程圖
題幹告訴該過程運動時間為t，但前面我們分析了，杆的運動性質是加速度減小的勻加速直線運動，因此運動學公式不再適用。那怎麼辦呢？
這時要用到動量定理了，即：
動量定理
因為杆作加速，所以電流在增大，安培力也在增大，所以公式中表示安培力的平均值。
動量定理
再利用電量的推導式：
電量計算公式
從三個維度去分析了單杆模型。
想一想：如果導軌粗糙，嘗試從這三個維度去分析一下。
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