原题:如图所示，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为L.导轨上端接有一平行板电容器，电容为C.导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面.在导轨上放置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触.已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为u，重力加速度大小为g.忽略所有电阻.让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求:

(相关资料图)

(1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；

(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系.

评析:本题属于含电容器的单导体棒问题，是根据竖直光滑导轨上的含电容器的单导体棒这一经典模型改编而成的，即将竖直导轨改成了斜面导轨，将光滑导轨改成了粗糙导轨，物理情景变得复杂了很多，因此本题重视对经典模型的拓展，对高中物理教学起到了良好的导向作用.本题粗看感觉很眼熟，让学生有信心去完成答题，但细看后发现对能力的要求较高，体现了命题低起点高要求的特点.本题涉及电磁感应、电容、电流强度、安培力、牛顿第二定律、匀变速直线运动等多方面知识点，综合性较强.解题的关键在于先得出回路中的电流与加速度的关系，再由牛顿第二定律求出导体棒的加速度的大小，从而论证得出金属棒做初速度为零的匀加速运动，因此，本题是考查综合能力和分析论证能力的好题，有较高的区分度，体现了较强的选拔功能.

对原题拓展探究

注:这样拓展可考查运用能量的观点解决物理问题的能力以及分析推理能力.

对原题变式探究

变式:将磁场方向改为竖直向下，其他条件不变，求金属棒运动的加速度的大小.

注:这样变式可在原题的基础上进一步考查有效速度、平衡条件、力的正交分解法等相关知识，综合性得到加强.

【第13期】科学备考 精准发力

作者简介：黄尚鹏、 男、监利市实验高级中学教师、中学物理一级教师、监利县骨干教师，徐进名师工作室导师。主要成绩：荆州市优质课竞赛贰等奖、湖北省教学设计大赛壹等奖、湖北省课件评比壹等奖、湖北省论文评比贰等奖、监利县电教作品大赛最佳作者。长期从事高中物理教学和研究工作，在各种国家级、省级知名刊物上发表教育教学论文三十余篇，其中在国家级核心期刊上发表论文14篇。