寒假高考物理各项解题(8)
一、高考物理中的“八大”解题思想方法
第二部分应考技巧指导——超常发挥,决胜高考一、高考物理中的“八大”解题思想方法现如今,高考物理更加注重考查考生的能力和科学素养,其命题越加明显地渗透着对物理方法、物理思想的考查。
在平时的复习备考过程中,物理习题浩如烟海,千变万化,我们若能掌握一些基本的解题思想,就如同在开启各式各样的“锁”时,找到了一把“多功能的钥匙”。
.估算法半定量计算(估算)试题在近几年各地高考题中屡见不鲜,如2018年全国卷ⅡT15结合高空坠物情境估算冲击力。
此类试题是对考生生活经验的考查,要求考生在分析和解决问题时,要善于抓住事物的本质特征和影响事物发展的主要因素,忽略次要因素,从而使问题得到简捷的解决,迅速获得合理的结果。
【针对训练】1.高空坠物极其危险。
设想一个苹果从某人头部正上方45 m 高的楼上由静止落下,苹果与人头部的作用时间约为 4.5×10-4s,则头部受到的平均冲击力约为()A.1×102 NB.1×103 NC.1×104 ND.1×105 N解析苹果做自由落体运动,则h=12gt2,苹果从静止下落到与人头部作用的全程根据动量定理有mgt-FΔt=0-0,其中Δt=4.5×10-4s,取g=10 m/s2,一个苹果的质量m≈150 g=0.15 kg,联立并代入数据解得F=1×104 N,选项C正确。
答案 C2.如图1所示,某中学生在做引体向上运动,从双臂伸直到肩部与单杠同高度算1次,若他在1分钟内完成了10次,每次肩部上升的距离均为0.4 m,g取10 m/s2,则他在1分钟内克服重力所做的功及相应的功率约为()图1A.200 J ,3 WB.2 000 J ,600 WC.2 000 J ,33 WD.4 000 J ,60 W解析 中学生的质量约为50 kg ,他做引体向上运动,每次肩部上升的距离均为0.4 m ,单次引体向上克服重力所做的功约为W 1=mgh =50×10×0.4 J =200 J , 1分钟内完成了10次,则1分钟内克服重力所做的功W =10W 1=2 000 J ,相应的功率约为P =W t =2 00060 W =33 W ,选项C 正确。
2024年高二物理寒假提升(人教版)第2天 静电场及其能量问题 (解析版)
第2天静电场及其能量问题(复习篇)目录考点聚焦:核心考点+高考考点,有的放矢重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺难点强化:难点内容标注与讲解,能力提升学以致用:真题经典题+提升专练,全面突破核心考点聚焦1、库仑定律2、电场强度3、电势和电势能4、电势差5、电势差与电场强度6、电容器和电容7、带电粒子在电场中的运动一、库仑力作用下的平衡问题(1)四步解决库仑力作用下的平衡问题:二、电场强度的叠加与计算1.电场强度的三个计算公式2.电场强度的叠加与计算的方法(1)叠加法:多个点电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷在该处所产生的电场强度的矢量和。
(2)对称法:利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点,使复杂电场的叠加计算问题大为简化。
三、有关电场线的问题1.两种等量点电荷的电场强度及电场线的比较比较等量异种点电荷等量同种点电荷电场线分布图电荷连线上的电场强度沿连线先变小后变大O 点最小,但不为零O 点为零中垂线上的电场强度O 点最大,向外逐渐减小O 点最小,向外先变大后变小关于O 点对称位置的电场强度A 与A'、B 与B'、C 与C'等大同向等大反向2.“电场线+运动轨迹”组合模型模型特点:当带电粒子在电场中的运动轨迹是一条与电场线不重合的曲线时,这种现象简称为“拐弯现象”,其实质为“运动与力”的关系。
运用牛顿运动定律的知识分析:(1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在某一位置的切线)与“力线”(在同一位置电场线的切线方向且指向轨迹的凹侧),从二者的夹角情况来分析带电粒子做曲线运动的情况。
(2)“三不知时要假设”——电荷的正负、电场的方向、电荷运动的方向,是题目中相互制约的三个方面。
若已知其中一个,可分析判定各待求量;若三个都不知(三不知),则要用“假设法”进行分析。
3.电场线的应用四、电势高低及电势能大小的判断1.电势高低的判断“四法”判断方法方法解读电场线方向法沿电场线方向电势逐渐降低场源电荷正负法取无穷远处电势为零,正电荷周围电势为正值,负电荷周围电势为负值;越靠近正电荷处电势越高,越靠近负电荷处电势越低电势能大小法同一正电荷的电势能越大的位置处电势越高,同一负电荷的电势能越大的位置处电势越低静电力做功法根据U AB =WAB q,将W AB 、q 的正负号代入,由U AB 的正负判断φA 、φB 的高低2.电势能的大小判断“四法”判断方法方法解读公式法将电荷量、电势及正负号一起代入公式E p A =qφA 计算,E p A >0时值越大,电势能越大;E p A <0时绝对值越大,电势能越小电势高低法同一正电荷在电势越高的地方电势能越大;同一负电荷在电势越低的地方电势能越大静电力做功法静电力做正功,电势能减小;静电力做负功,电势能增加能量守恒法在电场中,若只有静电力做功时,电荷的动能和电势能相互转化而且其和守恒,动能增加,电势能减小;反之,动能减小,电势能增加【例1】如图所示,已知带电小球A、B 的电荷量分别为Q A 、Q B ,A 球固定,B 球用长为L 的绝缘丝线悬挂在O 点,静止时A、B 相距为d 。
高考物理-8-重力加速度
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地球表面上的重 力加 速 度 随纬 度 而 变, 地面上空的重力加速度 与高度有关 , 地面以下的重
图3
对 m , , 构成的 m 2 系统由牛顿第二定律
方向总是指向地心. Z地球高空的重力加速度 . 在地球的高空, 一般不再考虑地球的自转, 这时物体所受的万有引力就是重力,
丁 下卜 二 =G R+h 2 设物体离地面的高度为h则m = .找屯 1代 “ ,以p 9 ( , g Gc干 寸 九少 ) ’
Mm
M
由上式可知 离地面越高的地方 , , 重力加速度越小. 3地球表面以下的孟力加速度 .
就是重力, 重力加速度最大.
c赤 上=, , 、 知时重加度小 = 线,0o l⑥ 可这的力速最 ,、 等 ) 道 00s 由 ⑦ 在 c= h 且G
-R 2 , a.
() 知, 3由图 1 重力加速度的方向除了在地球的两极和赤道上指向地心, 地球表
面上的其他地方均不指向地心. () 转造成了物体的重力不一定等于万有引力, 4地球的自 使重力加速度的大小和
为了讨论地球表面以下重力加速度的特点, 我们首先来证明: 质量均匀、 厚度均
匀的薄球壳内的一个质点, 受到球壳的万有引力为零.
设球壳单位面积质量为P , 壳内P 点处有一质点m 如图 ,
2 所示, 球壳上取一小面元 △ , 尸为 r, S距 ,过此面元与 尸连 接并延长在球壳上又取下对应面元 △ 2距 P为r, △ , S, 2可得 S 与△2 S 对质点 m的总万有引力 F 为: :
引力.
2024届高考物理高频考点仿真卷10(广东卷)
2024届高考物理高频考点仿真卷10(广东卷)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题如图所示,在光滑水平面上有A、B两辆小车,水平面的左侧有一竖直墙,在小车B上坐着一个小孩,小孩与B车的总质量是A 车质量的4040倍。
两车开始都处于静止状态,小孩把A车以相对于地面为v的速度推出,A车与墙壁碰后仍以原速率返回,小孩接到A车后,又把它以相对于地面为v的速度推出。
往后小孩每次推出A车,A车相对于地面的速度都是v,方向向左,则小孩把A车推出几次后,A车返回时小孩不能再接到A车( )A.2020B.2021C.2022D.2023第(2)题如图所示,质量为m的物块从A点由静止开始下落,加速度是g,下落H到B后与一轻弹簧接触,又下落h后到达最低点C,空气阻力恒定,则( )A.物块在B点动能最大B.整个过程系统机械能损失为mg(h+H)C.B到C的过程,系统动能和弹性势能的和逐渐变大D.系统最大弹性势能为mg(h+H)第(3)题在匀强磁场中有一电阻忽略不计的矩形线圈,绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的正弦交流电的感应电动势e随时间t的变化如图甲所示,把该交流电输入到图乙中理想变压器的A、B两端。
已知R,为热敏电阻(其电阻随温度升高而减小),R为定值电阻,图中各电表均为理想电表。
下列说法正确的是()A.变压器A、B两端电压的瞬时值表达式为u= 100sin50πt(V)B.图甲中t= 2 × 10−2s时,穿过线圈的磁通量最大C.R t处温度升高后,电压表V1与V2示数的比值不变D.R t处温度升高后,变压器的输入功率减小第(4)题下列事实中能够作为“原子核可再分”依据的是( )A.电子的发现B.天然放射现象C.α粒子散射实验D.原子发光现象第(5)题如图所示,在光滑的水平面上有一小球a以速度向右运动;同时在它的正上方有一小球b以初速度水平向右抛出,并落于c点,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )A.小球a先到达c点B.小球b先到达c点C.两球同时到达c点D.不能确定哪个球先到达c点第(6)题在矿山开采中,滑轮装置被用于提升和移动矿石。
【2024寒假分层作业】专题15 超重失重、等时圆和动力学两类基本问题(解析版)
2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练专题15超重失重、等时圆和动力学两类基本问题导练目标导练内容目标1超重失重目标2动力学两类基本问题目标3等时圆模型【知识导学与典例导练】一、超重失重1.判断超重和失重现象的三个角度(1)从受力的角度判断:当物体受到的向上的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超重状态;小于重力时处于失重状态;等于零时处于完全失重状态。
(2)从加速度的角度判断:当物体具有向上的加速度时处于超重状态;具有向下的加速度时处于失重状态;向下的加速度恰好等于重力加速度时处于完全失重状态。
(3)从速度变化角度判断:物体向上加速或向下减速时,超重;物体向下加速或向上减速时,失重。
2.对超重和失重问题的三点提醒(1)发生超重或失重现象与物体的速度方向无关,只取决于加速度的方向。
(2)并非物体在竖直方向上运动时,才会出现超重或失重现象。
只要加速度具有竖直向上的分量,物体就处于超重状态;同理,只要加速度具有竖直向下的分量,物体就处于失重状态。
(3)发生超重或者失重时,物体的实际重力并没有发生变化,变化的只是物体的视重。
【例1】如图所示,一个圆形水杯底部有一小孔,用手堵住小孔,往杯子里倒半杯水。
现使杯子做以下几种运动,不考虑杯子转动及空气阻力,下列说法正确的是()A.将杯子竖直向下抛出,小孔中有水漏出B.将杯子斜向上抛出,小孔中有水漏出C.用手握住杯子向下匀速运动,不堵住小孔也没有水漏出D.杯子做自由落体运动,小孔中没有水漏出【答案】D【详解】ABD.杯子跟水做斜抛运动、自由落体运动、下抛运动时都只受重力,处于完全失重状态,杯子与水相对静止,因此不会有水漏出,AB 错误,D 正确;C .杯子向下做匀速运动,处于平衡状态,水受重力,会漏出,C 错误。
故选D 。
【例2】“笛音雷”是春节期间常放的一种鞭炮,其着火后一段时间内的速度—时间图像如图所示(取竖直向上为正方向),其中0t 时刻为“笛音雷”起飞时刻、DE 段是斜率大小为重力加速度g 的直线。
高考物理动量定理真题汇编(含答案)精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版高考物理动量定理真题汇编(含答案)一、高考物理精讲专题动量定理1.图甲为光滑金属导轨制成的斜面,导轨的间距为1m l =,左侧斜面的倾角37θ=︒,右侧斜面的中间用阻值为2R =Ω的电阻连接。
在左侧斜面区域存在垂直斜面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为10.5T B =,右侧斜面轨道及其右侧区域中存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为20.5T B =。
在斜面的顶端e 、f 两点分别用等长的轻质柔软细导线连接导体棒ab ,另一导体棒cd 置于左侧斜面轨道上,与导轨垂直且接触良好,ab 棒和cd 棒的质量均为0.2kg m =,ab 棒的电阻为12r =Ω,cd 棒的电阻为24r =Ω。
已知t =0时刻起,cd 棒在沿斜面向下的拉力作用下开始向下运动(cd 棒始终在左侧斜面上运动),而ab 棒在水平拉力F 作用下始终处于静止状态,F 随时间变化的关系如图乙所示,ab 棒静止时细导线与竖直方向的夹角37θ=︒。
其中导轨的电阻不计,图中的虚线为绝缘材料制成的固定支架。
(1)请通过计算分析cd 棒的运动情况;(2)若t =0时刻起,求2s 内cd 受到拉力的冲量;(3)3 s 内电阻R 上产生的焦耳热为2. 88 J ,则此过程中拉力对cd 棒做的功为多少?【答案】(1)cd 棒在导轨上做匀加速度直线运动;(2)1.6N s ;(3)43.2J【解析】【详解】(1)设绳中总拉力为T ,对导体棒ab 分析,由平衡方程得:sin θF T BIl =+cos θT mg =解得:tan θ 1.50.5F mg BIl I =+=+由图乙可知:1.50.2F t =+则有:0.4I t =cd 棒上的电流为:0.8cd I t =则cd 棒运动的速度随时间变化的关系:8v t =即cd 棒在导轨上做匀加速度直线运动。
(2)ab 棒上的电流为:0.4I t =则在2 s 内,平均电流为0.4 A ,通过的电荷量为0.8 C ,通过cd 棒的电荷量为1.6C 由动量定理得:sin θ0F t I mg t BlI mv +-=-解得: 1.6N s F I =(3)3 s 内电阻R 上产生的的热量为 2.88J Q =,则ab 棒产生的热量也为Q ,cd 棒上产生的热量为8Q ,则整个回路中产生的总热量为28. 8 J ,即3 s 内克服安培力做功为28. 8J 而重力做功为:G sin 43.2J W mg θ==对导体棒cd ,由动能定理得:F W W '-克安2G 102W mv +=- 由运动学公式可知导体棒的速度为24 m/s解得:43.2J F W '=2.如图所示,固定在竖直平面内的4光滑圆弧轨道AB 与粗糙水平地面BC 相切于B 点。
2023清华附高三物理寒假作业物理小专题
2023清华附高三物理寒假作业G20级寒假作业 物理(一)碰 撞说明:碰撞是一个典型的物理过程,集中了许多重要概念、规律和方法,而且许多过程可以与之类比。
一、弹性碰撞碰撞过程是指物体间发生相互作用的时间很短,相互作用过程中的相互作用力很大,所以通常可认为发生碰撞的物体系统动量守恒。
按碰撞前后物体的动量是否在一条直线上,有正碰和斜碰之分,中学物理只研究正碰的情况;碰撞问题按性质分为三类。
(1)弹性碰撞——碰撞结束后,形变全部消失,碰撞前后系统的总动量相等,总动能不变. (2)一般碰撞——碰撞结束后,形变部分消失,碰撞前后系统的总动量相等,动能有部分损失. (3)完全非弹性碰撞——碰撞结束后,形变完全保留,通常表现为碰后两物体合二为一,以同一速度运动,碰撞前后系统的总动量相等,动能损失最多.对于弹性碰撞过程:设甲、乙两小球质量分别为m 1、m 2,速度分别为v 1、v 2,某时刻两球发生正碰,碰撞过程无机械能损失,求碰后二者的速度. 答案:v 1/=,v 2/=当v 2=0时v 1/=,v 2/=①当v 2=0时;m 1=m 2 时v 1/=0,v 2/=v 1 这就是我们经常说的交换速度、动量和能量. ②m 1>>m 2,v /1=v 1,v 2/=2v 1.碰后m 1几乎未变,仍按原来速度运动,质量小的物体将以m 1的速度的两倍向前运动。
③m 1《m 2,v /l =-v 1,v 2/=0. 碰后m 1被按原来速率弹回,m 2几乎未动。
二.完全非弹性碰撞: 如图5-10所示,质量为m 的球以v 0的速度与静止的质量为M 的球发生完全非弹性碰撞(合二为一) (1)碰撞后的共同速度(v ) 由动量守恒mv 0=(M+m )v 有m M mv v +=0(2)系统损失机械能最多:ΔE k =mM M mv v m M mv +=+-2022021)(2121()21221212m m v m v m m++-()21112122m m v m v m m++-()21121m m v m m+-21112m m v m +v 0 mM图5-10*各式各样的“碰撞”碰撞一般是极短时间内完成的,但有些过程也可以视为一个缓慢的碰撞。
高考物理常考知识点35题
高考物理常考知识点35题高考是每位中国学生人生中重要的关口,物理是高考科目之一,而这门科目又是许多学生所担心的难题。
为帮助大家更好地备考物理,本文将详细介绍高考物理常考的35个知识点题目,并给出解答。
希望本文对广大考生有所帮助。
1. 动量守恒定律的应用:两个物体碰撞后的速度变化。
解答:根据动量守恒定律,两个物体碰撞后,它们的合成速度等于碰撞前两个物体的合成速度。
根据动量守恒定律的公式,计算碰撞后物体的速度。
2. 电场强度的计算:电场强度与电荷量、距离的关系。
解答:电场强度与电荷量成正比,与距离的平方成反比。
根据电场强度的公式E=kq/r²,利用该公式计算电场强度。
3. 牛顿第二定律的应用:物体受力加速度的计算。
解答:根据牛顿第二定律F=ma,计算物体受力加速度。
4. 弹簧振子的周期计算:弹簧的劲度系数、质量和重力的关系。
解答:弹簧振子的周期与弹簧的劲度系数和质量成正比,与重力无关。
根据弹簧振子的公式T=2π√(m/k),计算周期。
5. 简谐运动的速度计算:振幅、角频率和位移的关系。
解答:简谐运动的速度与振幅和角频率成正比,与位移无关。
根据简谐运动的公式v=ωA,计算速度。
6. 电磁感应定律的应用:磁场变化导致的感应电动势。
解答:根据电磁感应定律,磁场变化导致的感应电动势是负数,并与磁场变化速率成正比。
根据电磁感应定律的公式ε=-NΔΦ/Δt,计算感应电动势。
7. 多普勒效应的应用:声源和听者相对运动导致的频率变化。
解答:多普勒效应影响的是声音的频率,当声源和听者相对运动时,频率会改变。
根据多普勒效应的公式f'=(v±v₀)/(v∓v₁) * f,计算频率变化。
8. 光的反射和折射的规律:反射角等于入射角,折射角由折射率和入射角确定。
解答:根据光的反射和折射的规律,反射角等于入射角,折射角由折射率和入射角决定。
根据反射和折射的公式计算角度。
9. 阻尼振动的计算:振幅、阻尼系数和角频率的关系。
高考物理:压轴题解题技巧归纳,含例题!
高考物理:压轴题解题技巧归纳,含例题!1力学综合试题往往呈现出研究对象的多体性、物理过程的复杂性、已知条件的隐含性、问题讨论的多样性、数学方法的技巧性和一题多解的灵活性等特点,能力要求较高。
具体问题中可能涉及到单个物体单一运动过程,也可能涉及到多个物体,多个运动过程,在知识的考查上可能涉及到运动学、动力学、功能关系等多个规律的综合运用。
应试策略:(1)对于多体问题:要灵活选取研究对象,善于寻找相互联系。
选取研究对象和寻找相互联系是求解多体问题的两个关键.选取研究对象需根据不同的条件,或采用隔离法,即把研究对象从其所在的系统中抽取出来进行研究;或采用整体法,即把几个研究对象组成的系统作为整体来进行研究;或将隔离法与整体法交叉使用。
(2)对于多过程问题:要仔细观察过程特征,妥善运用物理规律。
观察每一个过程特征和寻找过程之间的联系是求解多过程问题的两个关键.分析过程特征需仔细分析每个过程的约束条件,如物体的受力情况、状态参量等,以便运用相应的物理规律逐个进行研究。
至于过程之间的联系,则可从物体运动的速度、位移、时间等方面去寻找。
(3)对于含有隐含条件的问题:要注重审题,深究细琢,努力挖掘隐含条件。
注重审题,深究细琢,综观全局重点推敲,挖掘并应用隐含条件,梳理解题思路或建立辅助方程,是求解的关键。
通常,隐含条件可通过观察物理现象、认识物理模型和分析物理过程,甚至从试题的字里行间或图象图表中去挖掘。
(4)对于存在多种情况的问题:要认真分析制约条件,周密探讨多种情况。
解题时必须根据不同条件对各种可能情况进行全面分析,必要时要自己拟定讨论方案,将问题根据一定的标准分类,再逐类进行探讨,防止漏解。
2带电粒子运动型计算题大致有两类,一是粒子依次进入不同的有界场区,二是粒子进入复合场区.近年来高考重点就是受力情况和运动规律分析求解,周期、半径、轨迹、速度、临界值等.再结合能量守恒和功能关系进行综合考查。
应试策略:正确分析带电粒子的受力及运动特征是解决问题的前提:①带电粒子在复合场中做什么运动,取决于带电粒子所受的合外力及初始状态的速度,因此应把带电粒子的运动情况和受力情况结合起来进行分析,当带电粒子在复合场中所受合外力为零时,做匀速直线运动(如速度选择器)。
2024届高考物理核心考点情景题压轴汇编-1力与运动
2024届高考物理核心考点情景题压轴汇编-1力与运动一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题给出的答案中,只有一个符合题目要求。
(共8题)第(1)题如图所示,场强为E的匀强电场方向竖直向下,磁感应强度为B的匀强磁场垂直电场向外,带电量为q的小球(视为质点)获得某一垂直磁场水平向右的初速度,正好做匀速圆周运动,重力加速度为g,下列说法正确的是( )A.小球必须带正电B.小球的质量为C.小球做匀速圆周运动的周期为D.若仅把电场的方向改成竖直向上,小球正好做匀速直线运动,则其速度为第(2)题正电子发射计算机断层扫描是核医学领域较先进的临床检查影像技术,使用作为原料产生正电子,其反应方程式为。
真空中存在垂直于纸面的匀强磁场,某个静止的原子核在其中发生衰变,生成的硼核及正电子运动轨迹及方向如图所示,则( )A.正电子动量大于硼核动量B.空间中磁场方向垂直纸面向外C.半径较大的轨迹是正电子轨迹D.正电子运动周期大于硼核周期第(3)题如图所示,一细束白光通过三棱镜折射后分为各种单色光,取其中、、三种色光,并同时做如下实验:①让这三种单色光分别通过同一双缝干涉实验装置在光屏上产生干涉条纹(双缝间距和缝屏间距均不变);②让这三种单色光分别照射到某金属板表面,观察与金属板连接的静电计指针是否转动;下列说法中不正确的是( )A.在棱镜中光的速度最大B.如果减小白光在左侧面的入射角,最先消失的是光C.种色光形成的干涉条纹间距最大D.若光能使该金属板发生光电效应,光一定不能使该金属发生光电效应第(4)题如图所示,下端开口的热气球悬浮在空中,球内气体的温度为T1、压强为p1、体积为V1、密度为ρ1,某时刻将球内气体温度升高到T2,此时球内气体的压强为p2、体积为V2、密度为ρ2,设热气球体积和外部大气压强均不发生变化,则有( )A.B.C.D.第(5)题一个白炽灯泡额定电压为,额定功率为,接在交流电源上正常工作,则()A.灯泡电压的峰值为B.流过灯丝的电流有效值约为C.内灯泡消耗的电能是D.内灯丝产生的热量是第(6)题如图所示是当前各国基本上都采用的卫星变轨发射的理想简化模型,轨道Ⅰ和轨道Ⅲ分别是近地圆轨道和预定圆轨道,椭圆轨道Ⅱ是转移轨道,卫星在椭圆轨道Ⅱ上的P、F两点点火变速变轨。
高考物理证明题解题技巧如何建立物理模型和运用公式
高考物理证明题解题技巧如何建立物理模型和运用公式在高考物理中,证明题是考察学生对物理知识的理解和能力应用的重要环节。
解答这类题目需要一定的技巧,包括建立物理模型和运用公式。
下面将介绍一些解题技巧,帮助考生在高考物理证明题中取得好成绩。
一、建立物理模型建立物理模型指的是将实际问题抽象为数学模型,通过数学模型来描述和解决问题。
在解决高考物理证明题时,建立物理模型非常重要。
首先,要明确问题中所给条件和要求的关系。
仔细阅读题目,理解题意。
然后,将问题中的实际物理情况转化为数学形式。
可以根据问题中所涉及到的物理量,选择适当的变量进行描述,并建立数学表达式。
如若涉及到了时间,可以选择用 t 表示,质量可以用 m 表示,速度可以用 v 表示等等。
其次,要根据实际情况假设合理的约束条件。
有些问题可能会有一些限制性条件,我们需要根据这些条件进行适当的假设。
例如,如果有摩擦力的存在,可以假设为滑动摩擦力或静摩擦力,取决于具体情况。
最后,要将问题转化为数学方程或不等式的形式进行求解。
根据物理模型,可以得到一系列的方程或者不等式,通过求解这些方程或者不等式,得到问题的解答。
二、运用公式在建立物理模型的基础上,我们需要熟练掌握一些物理公式,以便在解答过程中进行运用。
以下是高考物理中常见的公式。
1. 牛顿第二定律 F = ma牛顿第二定律描述了物体受力和加速度之间的关系。
当物体受到某个力作用时,其受力大小等于质量乘以加速度。
2. 动能定理 K = 0.5mv^2动能定理描述了物体的动能与其质量和速度之间的关系。
根据此定理,物体的动能等于其质量乘以速度的平方的一半。
3. 弹性势能公式 Ep = 0.5kx^2弹性势能公式用于描述弹性体的形变与恢复能力之间的关系。
其中,Ep代表弹性势能,k代表弹簧的劲度系数,x代表弹簧的形变量。
4. 万有引力定律 F = G(m1m2/r^2)万有引力定律描述了两个物体之间的引力与物体质量和距离之间的关系。
2024全国高考真题物理汇编:简谐运动的描述
2024全国高考真题物理汇编简谐运动的描述一、单选题1.(2024浙江高考真题)如图1所示,质量相等的小球和点光源,分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上,间距为l ,竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为2l ,小球和光源做小振幅运动时,在观测屏上可观测小球影子的运动。
以竖直向上为正方向,小球和光源的振动图像如图2所示,则( )A .1t 时刻小球向上运动B .2t 时刻光源的加速度向上C .2t 时刻小球与影子相位差为πD .3t 时刻影子的位移为5A2.(2024福建高考真题)某简谐振动的y t -图像如图所示,则以下说法正确的是( )A .振幅2cmB .频率2.5HzC .0.1s 时速度为0D .0.2s 时加速度方向竖直向下3.(2024河北高考真题)如图,一电动机带动轻杆在竖直框架平面内匀速转动,轻杆一端固定在电动机的转轴上,另一端悬挂一紫外光笔,转动时紫外光始终竖直投射至水平铺开的感光纸上,沿垂直于框架的方向匀速拖动感光纸,感光纸上就画出了描述光点振动的x t -图像.已知轻杆在竖直面内长0.1m ,电动机转速为12/min r .该振动的圆频率和光点在12.5s 内通过的路程分别为( )A .0.2rad /s,1.0mB .0.2rad /s,1.25mC .1.26rad /s,1.0mD .1.26rad /s,1.25m4.(2024北京高考真题)图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。
手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况,以向上为正方向,得到手机振动过程中加速度a 随时间t 变化的曲线为正弦曲线,如图乙所示。
下列说法正确的是()A.0t=时,弹簧弹力为0B.0.2st=时,手机位于平衡位置上方C.从0t=,手机的动能增大t=至0.2sD.a随t变化的关系式为2a tπ=4sin(2.5)m/s二、实验题5.(2024湖南高考真题)在太空,物体完全失重,用天平无法测量质量。
2024届高考物理情景题压轴汇编-4电磁学
2024届高考物理情景题压轴汇编-4电磁学一、单选题 (共6题)第(1)题人体内存在极微量的、等放射性元素,、衰变的核反应方程式分别为:、,下列说法正确的是( )A.的平均核子质量大于的平均核子质量B.Y是质子C.X是原子核的核外电子电离产生的D.20个原子经过一个半衰期一定还剩下10个第(2)题核能的利用可有效减少碳排放。
某次核聚变实验中向目标输入了2.05兆焦的能量,产生了3.15兆焦的聚变能量输出。
下列说法正确的是( )A.该核反应的方程可能是B.生成物比反应物更稳定,因此生成物的比结合能更小C.产生3.15兆焦的能量只需要质量为的反应物D.该核反应必须使核之间的距离达到以内,因此需要极高的温度第(3)题如图所示,小球由静止从同一出发点到达相同的终点,发现小球从B轨道滑下用时最短,C轨道次之,A轨道最长,B轨道轨迹被称为最速降线,设计师在设计过山车时大多采用B轨道。
若忽略各种阻力,下列说法正确的是( )A.由机械能守恒,小球在三条轨道的终点处速度相同B.三条轨道中小球沿B轨道滑下过程重力做功的平均功率最大C.沿C轨道滑下轨道对小球的支持力做功最多D.沿A轨道滑下轨道对小球的支持力冲量为零第(4)题如图甲所示,小明在地球表面进行了物体在竖直方向做直线运动的实验,弹簧原长时,小球由静止释放,在弹簧弹力与重力作用下,测得小球的加速度a与位移x的关系图像如图乙所示。
已知弹簧的劲度系数为k,地球的半径为R,万有引力常量为G,不考虑地球自转影响,忽略空气阻力,下列说法正确的是()A.小球的位移为x0时,小球正好处于完全失重状态B.小球的最大速度为C.小球的质量为D.地球的密度为第(5)题将一个带正电的点电荷置于足够大的水平接地金属板上方,形成的电场在金属板表面上处处垂直金属板。
如图所示,金属板上表面(光滑)有A、O、B三点,形成三角形,其中∠O=90°,∠A=30°,O为点电荷在金属板上的垂直投影,C为AB中点。
高考物理必考难点秒杀技法(8)波的传播方向与质点振动方向判析(含解析)
难点8 波的传播方向与质点振动方向判析●难点磁场1.(★★★★)(广东、广西卷)一列在竖直方向振动的简谐横波,波长为λ,沿 x 轴正方向传播.某一时刻,在振动位移向上且大小等于振幅一半的各点中,任取相邻的两点 P 1、P 2,已知P 1的 x 坐标小于P 2的 x 坐标.A.若21P P <2λ,则P 1向下运动,P 2向上运动B.若21P P <2λ,则P 1向上运动,P 2向下运动C.若21P P >2λ,则P 1向上运动,P 2向下运动 D.若21P P >2λ,则P 1向下运动,P 2向上运动2.(★★★★)如图8-1所示,一根张紧的水平弹性长绳上的 a 、b 两点,相 距14.0 m ,b 点在 a 点的右方.当一列简谐横波沿此绳向右传播时,若 a 点的位移达到正极大时,b 点的位移恰为零,且向下运动.经过1.00 s 后,a 点的位移为零,且向下运动,而 b 点的位移恰达到负极大.则这简谐横波的波速可能等于A.14 m/sB.10 m/sC.6 m/sD.4.67 m/s ●案例探究例1](★★★)(全国高考题)一列简谐横波在 x 轴上传播,在某时刻的波形如图8-2所示.已知此时质点 F 的运动方向向下,则A.此波朝 x 轴负方向传播B.质点D 此时向下运动C.质点B 将比质点C 先回到平衡位置D.质点E 的振幅为零解题方法与技巧:解法一:带动法:波的传播过程是振动的传播过程,当介质中某一质点开始振动时,必然带动其周围相邻的质点振动,这些质点又依次带动各自相邻的质点振动,依次类推,振动就逐渐传播开来形成波.因此,沿波的传播方向各质点的步调是依次落后的,总是前一质点带动相邻后一质点,后一质点总是力图跟上带动其振动前一相邻的质点并重复其运动.据图象信息知,此该F 点振动方向向下,是由G 点带动的结果,G 质点比F 点更靠近波源,故波是沿 x 轴负方向传播的,故选项A 正确.同理D 点在E 带动下,力图跟上E 点并重复E 的振动.故D 点振动方向向下,B 选项正确.B 点被C 点所带动,步调落后于C ,故C 先回到平衡位置,故选项C 错.参与简谐波的各质点振幅均相等.故E 的振幅不为零,选项D 错. 图8-1图8-2解法二:上下坡法:沿着波的传播方向看,“上坡”处的质点振动方向向下,“下坡”处的质点振动方向向上,简称“上坡下,下坡上”.题中F振动方向向下,应该处于“上坡”处,也只有逆着x正方向看它在处于“上坡”处,故波传播方向是沿x轴负方向.故 A 选项正确.此时D亦处于“上坡”处,故振动方向向下. B选项正确,B处于“下坡处”,振动方向运离平衡位置向上,而C质点处最大位移处向平衡位置运动,故B点要落后于C点到平衡位置,故C选项错.振动的各质点振幅相同,故D 选项错.例2](★★★★)图8-3所示的是某横波的图象,由图可知A.若波向右传播,则质点B正向右运动B.若波向右传播,则质点C正向左运动C.若波向左传播,则质点D正向下运动D.若波向左传播,则质点B正向上运动错解分析:掌握不住波动形成机理与实质,是造成错选的根本原因.解题方法与技巧:(解法一:)图象微平移法:由波动的实质——质点仅在自己的平衡位置附近振动,并不随波迁移可知,选项A、B均不正确.当波向左传播时,根据图象平移法,将实线波形向左微平移Δx,得虚线波形(见图8-4),可见图象平移后质点B、D的新位置在原位置的下方,故正确选项应为C.(解法二:)同侧法:在波的图象的某一点,沿竖直方向画出一箭头表示质点振动方向,并设想在同一点沿水平方向画一箭头表示波的传播方向,那么这两箭头总是指向曲线的同侧,可称为“同侧法”.据此法过B点向左画一箭头表示波的传播方向,由“同侧”性规律,便知代表B点振动方向的箭头必然向下,故B点振动方向向下,同理D点振动方向向下,故选项C正确.●锦囊妙计二、波的传播方向与振动方向判断方法依波的形成机理和传播规律可分为“质点带动法”和“图象微平移法”.此外还有“上下坡法”“同侧法”等.1.质点带动法(特殊点法):图8-3图8-4图8-5由波的形成传播原理可知,后振动的质点总是重复先振动质点的运动,若已知波的传播方向而判断质点振动方向时,可在波源一侧找与该点距离较近(小于4 )的前一质点,如果前一质点在该质点下方,则该质点将向下运动(力求重复前面质点的运动),否则该质点向上运动.例如向右传的某列波,某时刻波的图象如图8-5所示,试判断质点M 的振动方向,可在波源一侧找出离M 较近的前一质点M ′,M ′在M 下方,则该时刻M 向下运动.2.微平移法:所谓微移波形,即将波形沿波的传播方向平衡微小的一段距离得到经过微小一段时间后的波形图,据质点在新波形图中的对应位置,便可判断该质点的运动方向.如图8-6所示,原波形图(实线)沿传播方向经微移后得到微小一段时间的波形图(虚线),M 点的对应位置在M ′处,便知原时刻M 向下运动.3.上下坡法沿波的传播方向看去,“上坡”处的质点向下振动."下坡"处的质点向上振动.如图8-7所示,简称“上坡下,下坡上”图8-7 图8-84.同侧法在波的图形的某质点M 上,沿波的传播方向画一箭头,再沿竖直方向向曲线的同侧画另一箭头,则该箭头即为质点振动方向,如图8-8所示.●歼灭难点训练1.(★★★)简谐横波在某时刻的波形图线如图8-9所示,由此图可知A.若质点 a 向下运动,则波是从左向右传播的B.若质点b 向上运动,则波是从左向右传播的C.若波从右向左传播,则质点 c 向下运动D.若波从右向左传播,则质点d 向上运动2.(★★★★)如图8-10所示,O 是波源,a 、b 、c 、d 是波传播方向上各质点的平衡位置,且Oa =ab =bc =cd =3 m ,开始各质点均静止在平衡位置,t =0时波源O 开始向上做简谐运动,振幅是0.1 m ,波沿Ox 方向传播,波长是8 m ,当O 点振动了一段时间后,经图8-6图8-9图8-10过的路程是0.5 m ,各质点运动的方向是A.a 质点向上B.b 质点向上C.c 质点向下D.d 质点向下3.(★★★★)(1999年全国高考)图8-11(a )中有一条均匀的绳,1、2、3、4、…是绳上一系列等间隔的点.现有一列简谐横波沿此绳传播.某时刻,绳上9、10、11、12四点的位置和运动方向如图8-11(b )所示(其他点的运动情况未画图),其中点12的位移为零,向上运动,点9的位移达到最大值.试在图8-11(c)中画出再经过43周期时点3、4、5、6的位置和速度方向,其他点不必画.图(c )的横、纵坐标与图(a )、(b )完全相同.4.(★★★★)如图8-12在x y 平面内有一沿x 轴正方向传播的简谐横波,波速为1 m/s ,振幅为4 cm ,频率为2.5 H z.在t=0时刻,P 点位于其平衡位置上方最大位移处,则距P 为0.2 m 的Q 点(见图).A.在0.1 s 时的位移是4 cmB.在0.1 s 时的速度最大C.在0.1 s 时的速度向下D.在0到0.1 s 时间内的路程是4 cm5.(★★★★★)一列简谐横波,在t =0时刻的波形如图8-13所示,自右向左传播,已知在t 1 =0.7 s 时,P 点出现第二次波峰(0.7 s 内P 点出现两次波峰),Q 点的坐标是(-7,0),则以下判断中正确的是A.质点A 和质点B 在t =0时刻的位移是相等的B.在t =0时刻,质点C 向上运动C.在t 2=0.9 s 末,Q 点第一次出现波峰D.在t 3=1.26 s 末,Q 点第一次出现波峰图8-12图8-13 图8-14图8-116.(★★★★★)如图8-14所示,一列沿 x 正方向传播的简谐横波,波速大小为 0.6 m/s ,P 点的横坐标为96 cm ,从图中状态开始计时,求:(1)经过多长时间,P 质点开始振动,振动时方向如何?(2)经过多少时间,P 质点第一次到达波峰?参考答案:难点磁场]1.AC 2.BD歼灭难点训练]1.BD 2.A 3.略 4.BD 5.BC6.解析:开始计时时,这列波的最前端的质点坐标是24 cm ,根据波的传播方向,可知这一点沿 y 轴负方向运动,因此在波前进方向的每一个质点开始振动的方向都是沿 y 轴负方向运动,故P 点开始振动时的方向是沿 y 轴负方向,P 质点开始振动的时间是(1)t =6.024.096.0-=∆v x =1.2 s (2)用两种方法求解质点振动法:这列波的波长是λ=0.24 m ,故周期是T =6.024.0=v λ=0.4 s 经过1.2 s ,P 质点开始振动,振动时方向向下,故还要经过43T 才能第一次到达波峰,因此所用时间是1.2 s+0.3 s=1.5 s.波形移动法:质点P 第一次到达波峰,即初始时刻这列波的波峰传到P 点,因此所用的时间是t ′=6.006.096.0-=1.5 s。
江苏省南京市2024高三冲刺(高考物理)部编版考试(强化卷)完整试卷
江苏省南京市2024高三冲刺(高考物理)部编版考试(强化卷)完整试卷一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题电磁减震器是利用电磁感应原理制作的一种新型智能化汽车独立悬架系统。
该减震器是由绝缘滑动杆及固定在杆上12个相互紧靠的相同矩形线圈构成。
减震器右侧是一个由电磁铁产生的磁场,磁场的磁感应强度与通入电磁铁的电流间的关系可简化为,其中,磁场范围足够大。
当减震器在光滑水平面上以初速度v进入磁场时会有减震效果产生,当有超过6个线圈进入磁场进行减速时,车内人员会感觉颠簸感较强。
已知滑动杆及线圈的总质量,每个矩形线圈匝数匝,电阻值,边长,边长,整个过程不考虑互感影响,则下列说法正确的是()A.当电磁铁中的电流为2mA时,为了不产生较强颠簸,则减速器进入磁场时的最大速度为3m/sB.若检测到减速器以5m/s将要进入磁场时,为了不产生较强的颠簸,则调节磁场的电流可以为3mAC.若检测到减速器以5m/s将要进入磁场时,为了不产生较强的颠簸,则调节磁场的电流可以为2.5mAD.当电磁铁中的电流为2mA,减速器速度为5m/s时,磁场中第1个线圈和最后1个线圈产生的热量比第(2)题如图所示为某潜艇下潜和上浮的v—t图像,t= 0时刻潜艇从水面开始下潜,5t0时刻回到水面,规定竖直向上为正方向,下列说法正确的是()A.2t0末潜艇下潜至最深处B.1t0 ~ 3t0内潜艇上浮C.2t0末潜艇的加速度改变D.3t0 ~ 5t0内潜艇的位移大于2v0t0第(3)题如图所示,甲图是从高空拍摄的北京冬奥会钢架雪车赛道的实景图,乙图是其示意图。
比赛时,运动员从起点沿赛道快速向终点滑去,先后经过A、P、B、C、D五点。
运动员速度方向与经过P点的速度方向最接近的是( )A.A点B.B点C.C点D.D点第(4)题自然科学中很多物理量的表达式不止一个,通常有其定义式和决定式,它们反映人们对自然界认识的不同层次。
2024年高一物理寒假提升(人教版)第二天 追及相遇问题(原卷版)
第二天追及相遇问题1、变速物体追匀速物体;2、变速物体追变速物体;3、匀速物体追变速物体;4、避免相撞类问题;5、追击猎物问题;6、接力赛问题;7、相遇次数问题。
常考考点真题举例利用v-t图像分析追及相遇问题2021·海南·高考真题变速物体追变速物体2021·河北·高考真题匀速物体追变速物体2008·宁夏·高考真题变速物体追匀速物体2007·宁夏·高考真题匀速物体追变速物体2008·四川·高考真题知识点1:追及相遇问题1、追及和相遇追及分析思路:①根据追赶和被追赶的两个物体的运动性质,列出两个物体的位移方程,并注意两物体运动时间之间的关系;通过对运动过程的分析,画出简单的图示,找出两物体的运动位移间的关系式。
追及的主要条件是两个物体在追上时位置坐标相同;②寻找问题中隐含的临界条件,例如速度小者加速追赶速度大者,在两物体速度相等时有最大距离;③速度大者减速追赶速度小者,在两物体速度相等时有最小距离,等等。
利用这些临界条件常能简化解题过程;④求解此类问题的方法,除了以上所述根据追及的主要条件和临界条件解联立方程外,还有利用二次函数求极值,及应用图像法和相对运动知识求解。
相遇分析思路:①列出两物体运动的位移方程,注意两个物体运动时间之间的关系。
②利用两物体相遇时必处在同一位置,寻找两物体位移间的关系。
③寻找问题中隐含的临界条件。
④与追及中的解题方法相同。
解题常用的方法:物理分析法抓住“两物体能否同时到达同一位置”这一关键,认真审题,挖掘题中的隐含条件,建立物体运动关系的情景,并画出运动情况示意图,找出位移关系。
图像法将两者的v -t 图像画在同一坐标系中,然后利用图像分析求解。
数学分析法设从开始到相遇的时间为t ,根据条件列位移关系方程,得到关于t 的一元二次方程,用判别式进行讨论。
若Δ>0,即有两个解,说明可以相遇两次;若Δ=0,说明刚好追上或相遇;若Δ<0,说明追不上或不能相碰。
高考物理解题的思路和方法
高考物理解题的思路和方法
高考物理解题的思路和方法
一、分析方法
分析方法的特点是从被求量出发,追求被求量公式中每个量的表达(当然是用题目中给出的已知量去追求),直到找到未知量。
这样一种“目标明确”的思维方式是一种好方法,应该熟练掌握。
二、综合方法
综合法是“零整”的思维方法。
是在各部分(简单部分)之间的关系明确后,对其进行整合,从而整体解决问题。
综合方法的特点是从已知量开始,结合与每个已知量相关的量(根据标题中给出的条件)。
其实“分析方法”和“综合方法”是分不开的,分析的目的是综合,而综合要以分析为基础,两者相辅相成。
物理问题的正确答案应该遵循一定的步骤。
第一步:理解问题。
所谓理解问题,是指问题中描述的现象是否被理解。
不可能不明白。
有什么问题?你不明白的重点是什么?要集中精力解决“困难”,注意挖掘“隐藏条件”。
养成不懂就不解决问题的习惯。
如果练习涉及到复杂的现象、很多的对象、很多要用的规则、复杂的隐藏的关系,那么练习就要“拆成几部分”,变成几个过程,每个过程都要分析。
第二步:在理解问题的基础上,针对每个过程写下过程应该遵循的规则,然后求解每个过程形成的方程。
第三步:讨论练习的答案。
讨论不仅可以检验答案是否合理,还可以让读者得到更好的理解,拓宽知识面。
1。
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寒假高考物理各项解题(8)
陈益尖
八、电磁感应
本专题是高考的热点。
2008年,在全国各省高考物理试卷中,共有18道本专题题目,考题覆盖了1、产生感应电流的条件,2、楞次定律的应用,3、法拉第电磁感应定律的应用,4、自感现象的分析,5、与其他知识的综合运用等等。
例1、(08重庆卷)18.如题18图,粗糙水平
桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖
直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高
快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受
到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是
A.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向左
B.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左
C.F N先大于mg后大于mg,运动趋势向右
D.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向右
解题思路:当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,线圈有没有感应电流,有,分为两个过程,第一靠近时,线圈磁通量增加,根据楞次定律知,线圈在水平面的上边为N极,跟磁铁相互排斥,对线圈受力分析得:F N大于mg,第二远离时,线圈磁通量减少,根据楞次定律知,线圈在水平面的上边为S极,跟磁铁相互吸引,对线圈受力分析得:F N小于mg,则得本题答案为D。
例2、(08江苏卷)8.如图所示的电路中,三个相同的灯泡a、b、c 和电感L1、L2与直流电源连接,电感的电阻忽略不计.电键K从闭合状态突然断开时,下列判断正确的有
A.a先变亮,然后逐渐变暗
B.b先变亮,然后逐渐变暗
C.c先变亮,然后逐渐变暗
D.b、c都逐渐变暗
解题思路:考查自感现象。
电键K闭合稳定时,电感L2与灯泡c电流相同,L1的电流等于b、c两个灯泡的电流之和,断开电键K的瞬间,电感上的电流i突然减小,三个灯泡均处于回路中,故b、c灯泡由电流i逐渐减小,B、C均错,D对;原来每个电感线圈产生感应电动势均加载于灯泡a上,故灯泡a先变亮,然后逐渐变暗,A对。
本题答案是AD
例3、(08天津卷)25.(22分)磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具。
它的驱动系统简化为如下模型,固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框,电阻为R,金属框置于xOy平面内,长边MN长为l,平行于y轴,宽为d的NP边平行于x轴,如图1所示。
列车轨道沿Ox方向,轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场,磁感应强度B沿Ox方向按正弦规律分布,其空间周期为λ,最大值为B0,如图2所示,金属框同一长边上各处的磁感应强度相同,整个磁场以速度v0沿Ox方向匀速平移。
设在短暂时间内,MN、PQ边所在位置的磁感应强度随时间的变化可以忽略,并忽略一切阻力。
列车在驱动系
统作用下沿Ox 方向加速行驶,某时刻速度为v (v <v 0)。
(1)简要叙述列车运行中获得驱动力的原理;
(2)为使列车获得最大驱动力,写出MN 、PQ 边应
处于磁场中的什么位置及λ与d 之间应满足的关系式:
(3)计算在满足第(2)问的条件下列车速度为v 时
驱动力的大小。
解析:(1)由于列车速度与磁场平移速度不同,导致穿过金属框的磁通量发生变化,由于电磁感应,金属框中会产生感应电流,该电流受到的安培力即为驱动力。
(2)为使列车获得最大驱动力,MN 、PQ 应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的地方,这会使得金属框所围面积的磁通量变化率最大,导致框中电流最强,也会使得金属框长边中电流受到的安培力最大。
因此,d 应为2λ的奇数倍,即
(21)2d k λ=+ 或221
d k λ=+ (k N ∈)① (3)由于满足第(2)问条件:则MN 、PQ 边所在处的磁感应强度大小均为B 0且方向总相反,经短暂的时间t ∆,磁场沿Ox 方向平移的距离为0v t ∆,同时,金属框沿Ox 方向移动的距离为v t ∆。
因为v 0>V ,所以在t ∆时间内MN 边扫过磁场的面积
0s =(v )v l t
-∆ 在此t ∆时间内,MN 边左侧穿过S 的磁通移进金属框而引起框内磁通量变化
00()MN B l v v t ∆Φ=-∆ ②
同理,该t ∆时间内,PQ 边左侧移出金属框的磁通引起框内磁通量变化
00()PQ B l v v t ∆Φ=-∆ ③
故在t ∆内金属框所围面积的磁通量变化
P Q M N ∆Φ=∆Φ+∆Φ ④
根据法拉第电磁感应定律,金属框中的感应电动势大小 E t
∆Φ=∆ ⑤ 根据闭合电路欧姆定律有
E I R
= ⑥ 根据安培力公式,MN 边所受的安培力
0MN F B Il =
PQ 边所受的安培力
0PQ F B Il =
根据左手定则,MN 、PQ 边所受的安培力方向相同,此时列车驱动力的大小
02M N P Q F F F B I l =+=
(7) 联立解得
22004()B l v v F R
-= (8) 对应练习
1、(08全国卷1)20.矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中,
磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂
直低面向里,磁感应强度B 随时间变化的规律如图所示.若
规定顺时针方向为感应电流I 的正方向,下列各图中正确的
是
2、(08全国卷2)21. 如图,一个边长为l 的正方形虚线框内有垂直
于纸面向里的匀强磁场; 一个边长也为l 的正方形导线框所在平面与
磁场方向垂直; 虚线框对角线ab 与导线框的一条边垂直,ba 的延长
线平分导线框.在t=0时, 使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab
方向移动,直到整个导线框离开磁场区域.以i 表示导线框中感应电流
的强度,取逆时针方向为正.下列表示i-t 关系的图示中,可能正确的
是
3、(08全国卷2)24.(19分)如图,一直导体棒质量为m 、长为l 、电阻为r ,其两端放在位于水平面内间距也为l 的光滑平行导轨上,并与之密接;棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出);导轨置于匀强磁场中,磁场的
磁感应强度大小为B ,方向垂直于导轨所在平面。
开始时,给导
体棒一个平行于导轨的初速度v 0。
在棒的运动速度由v 0减小至
v 1的过程中,通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I 保持
恒定。
导体棒一直在磁场中运动。
若不计导轨电阻,求此过程
中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功
率。