電磁學單一導體棒模型是指單一導體棒在導軌上做切割磁感線運動，考試中這類題目經常出現，常見的分三類：水平方向導軌、傾斜方向導軌、豎直方向導軌。這類題目一般較綜合，運動學、力學、動量能量方面都可以考察，對學生的綜合能力要求較高。
水平方向導軌
傾斜方向導軌
豎直方向導軌
單一導體棒模型一般解題思路
1、力學角度：與“導體單棒”組成的閉合回路中的磁通量發生變化→體棒產生感應電動勢與感應電流→導體棒受安培力作用→合外力變化一>加速度變化→速度變化→感應電動勢變化。。。。。。循環結束時加速度等于零，導體棒之達到穩定狀態。
2、電學角度：確定產生感應電動勢的部分相當于電源-→利用E = Blv求感應電動勢的大小→利用右手定則或楞次定律判斷電流方向→分析電路結構→畫等效電路圖。
3、功能角度：在電磁感應現象中，當外力克服安培力做功時，就有其他形式的能轉化為電能；當安培力做正功時，就有電能轉化為其他形式的能。
單一導體棒模型中的安培力功率：對于純電阻電路，安培力功率等于回路的電功率。
單一導體棒模型特點
如下圖所示，間距為L的平行導軌與電阻R相連，整個裝置處在磁感應強度為B的勻強磁場中。質量為m、電阻為r的導體棒從靜止開始沿導軌滑下，已知導體與導軌的動摩擦因數為μ，其余部分電阻不計。
（1）電路特點：導體棒向下滑動時相當于電源，當速度為ν時，其中電源的電動勢E=BLv，回路中的電流I=BLv/(r+R)。
（2）安培力的特點：整個運動過程中，安培力為阻力，沿著導軌向上，并隨著速度v的增大正比例增大，安培力F=BIL=B(BLv/(r+R))L=B2L2v/(r+R)
（3）加速度和速度特點：加速度隨速度的增大而減小，導體棒做加速度減小的加速運動，最后做勻速運動。對導體棒受力分析，由牛頓第二定律：mgsinθ—μmgcosθ—B2L2v/(r+R)=ma。
（4）兩個極值規律：當導體棒速度v=0時，E=0，安培力F=0，加速度最大值a=gsinθ—μgcosθ。當a=0時，合力為零，速度最大，根據平衡調節mgsinθ=μmgcosθ+B2L2v/(r+R)
所以最大速度Vm=(mgsinθ—μmgcosθ)(R+r)/(B2L2)，達到最大速度后，將以最大速度做勻速運動。
（5）能量轉化規律。當導體棒的速度v<Vm時，導體棒的重力勢能轉化為導體棒的動能、摩擦產生的熱能、回路產生的焦耳熱Q；當導體棒的速度v=Vm時，導體棒的重力勢能轉化為摩擦產生的熱能和回路產生的焦耳熱Q。
一、水平方向導軌情況例題
1、水平面上兩根足夠長的金屬導軌平行固定放置，間距為L，一端通過導線與阻值為R的電阻連接；導軌上放一質量為m的金屬桿（如下圖所示），金屬桿與導軌的電阻不計；均勻磁場豎直向下。用與導軌平行的恒定力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運動。當改變拉力的大小時，相對應的勻速運動速度v也會改變，v和F的關系如下圖。（取重力加速度g=9.8m/s2）
（1）金屬桿在勻速運動之前做作什么運動？
（2）若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω，磁感應強度B為多大？
（3）由v-F圖線的截距可求得什么物理量？其值為多少？
2、在水平面上固有長為L=2m、寬為d=1m的金屬“U”型導軌，在“U”型導軌右側l0.5m范圍內存在垂直紙面向里的勻強磁場，且磁感應強度隨時間變化規律如圖乙所示。在t=0時刻，質量為m=0.1kg的導體棒以v0=lm/s的初速度從導軌的左端開始向右運動，導體棒與導軌之間的動摩擦因數為μ=0.1，導軌與導體棒單位長度的電阻均為r=0.1Ω，不計導體棒與導軌之間的接觸電阻及地球磁場的影響(取g=10m/s2)。
(1)通過計算分析4s內導體棒的運動情況
(2)計算4s內回路中電流的大小，并判斷電流方向
(3)計算4s內回路產生的焦耳熱。
答案：(1)導體棒在ls末已停止運動，以后一直保持靜止，離左端位置仍為x=0.5m
(2) 0.2A 順時針方向
(3)0.04J
二、傾斜方向導軌例題
足夠長的U型光滑金屬導軌平面與水平成θ角（0<θ<90°）,其中MN與PQ平行且間距為L，導軌平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，導軌電阻不計，金屬棒ab由靜止開始沿導軌下滑，并與兩導軌始終保持垂直且良好接觸，ab棒接入電路的電阻為R，當流過ab棒某一橫截面的電量為q時，棒的速度大小為，則金屬棒ab在這一過程中（? B ）
A、加速度大小為
B、下滑位移大小為qR/BL
C、產生的焦耳熱為qBLv
D、受到的最大安培力大小為
三、豎直方向導軌例題
如圖所示，兩足夠長的光滑金屬導軌豎直放置，相距為L, 一理想電流表與兩導軌相連，勻強磁場與導軌平面垂直。一質量為m、有效電阻為R的導體棒在距磁場上邊界h處靜止釋放。導體棒進入磁場后，流經電流表的電流逐漸減小，最終電流穩定為I，整個運動過程中，導體棒與導軌接觸良好，且始終保持水平，不計導軌的電阻。求：
（1）磁感應強度的大小B；
（2）電流穩定后， 導體棒運動速度的大小v；
（3）導體棒剛進入磁場時電流表的示數I′。
