第一個(gè)題是今天講的習(xí)題；第二個(gè)題是2013年新課標(biāo)一卷的25題，絕對的一類型題。
如圖所示，固定在水平桌面上的光滑平行金屬導(dǎo)軌處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab在水平向右的恒力F的作用下由靜止開始運(yùn)動。導(dǎo)軌的間距為L，金屬棒ab的質(zhì)量為m，電容器的電容為C、耐壓值為U，一切電阻不計(jì)，導(dǎo)軌足夠長。
（1）當(dāng)金屬棒的速度為v時(shí)，求電容器所帶的電荷量Q；
（2）為使電容器不被燒壞，求恒力F作用的最長時(shí)間tm。
（2013年新課標(biāo)1卷）如圖，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。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，且在下滑過程中保持與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。已知金屬棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(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；
(2)金屬棒的速度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系。
電容器、電磁感應(yīng)綜合的題型里，見過的最高難級別了。
難題都是考最基本的概念和規(guī)律，這是我的觀點(diǎn)。為什么這樣呢？練題練到著了魔的程度時(shí)，都會不由主的追求技巧，一味地追求技巧，就會忘了本質(zhì)，和只顧刷題來提高成績一個(gè)道理，只刷題不思考題中包涵的物理規(guī)律，感覺很有成就感，一碰到直達(dá)本質(zhì)的題目，頓時(shí)就傻了。
這類題的突破點(diǎn)在哪兒呢？就是一個(gè)電流的定義，一說電流，腦海中想到的好像只有歐姆定律，但這類題特怪，電阻都不計(jì)，使得歐姆定律空無用武之地。
受力分析需要想到安培力，安培力涉及到電流，列牛頓第二定律的方程時(shí)，電流就一腳踩空了，就無法繼續(xù)了，和電容器連接，只要電容器極板上的電荷量在變化，回路中就有電流，或充電或放電，這個(gè)電流就是考查對電流定義的理解。
重點(diǎn)在這：教材中電流的定義I=q/t，這個(gè)式子定義的電流實(shí)際是平均電流，學(xué)過導(dǎo)數(shù)就應(yīng)該清楚，t無限趨近于零時(shí)，平均值就過渡到了瞬時(shí)值。
此類題目中瞬時(shí)電流是用電容器極板電荷量的變化率來計(jì)算的，電荷量通過電容和電壓來計(jì)算，所有電阻都不計(jì)，電容器兩端的電壓數(shù)值上恰好和導(dǎo)體棒的電動勢相等，電動勢又與導(dǎo)體棒切割磁感線的速度有關(guān)，順藤摸瓜，層層遞推，最后發(fā)現(xiàn)加速度是一定值。全題就解套了。
考了哪些知識點(diǎn)呢？牛頓第二定律、安培力、電流定義、電容定義、閉合電路歐姆定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、加速度定義。推理過程長，一眼看不到頭，但在推導(dǎo)的過程中，會有柳岸花明之感。我到覺得，這類題很有教育意義，看不到頭的事，你做還是不做？不做就什么都沒有了，但只要一步一步認(rèn)真做下去，就會發(fā)現(xiàn)得來也全不費(fèi)工夫。
我覺得還需要注意兩點(diǎn)：1是電路中不能有電阻，有的題目給電容器還串聯(lián)了一電阻，還用這個(gè)思路去處理，這應(yīng)該不對，一旦有電阻，電容器兩端的電壓數(shù)值上和導(dǎo)體棒切割的電動勢就沒法等了；2是電容器需要給出耐壓值，高考題當(dāng)時(shí)沒有給出，不知為何？
導(dǎo)體棒和電學(xué)元件的組合題。有三類，最常見的是導(dǎo)體棒和電阻；2013年之后，導(dǎo)體棒和電容組合的題目也有了，有的甚至命制成了選擇題，實(shí)際在更早的高考題目中，也有過電容和導(dǎo)體棒組合的題目，算是復(fù)古了；還有一類比較少見，就是導(dǎo)體棒和電感線圈組合的題目，運(yùn)動是什么類型呢？可以先思考一下。導(dǎo)體棒的元件組合，這三劍客基本也就覆蓋全了，算是母題級別的吧，掌握通了，棒、元組合問題處理起來也就輕松了！
