高三物理电磁学易错题解题方法
高考物理法拉第电磁感应定律易错题知识归纳总结
高考物理法拉第电磁感应定律易错题知识归纳总结一、高中物理解题方法:法拉第电磁感应定律1.如图所示,正方形单匝线框bcde边长L=0.4 m,每边电阻相同,总电阻R=0.16 Ω.一根足够长的绝缘轻质细绳跨过两个轻小光滑定滑轮,一端连接正方形线框,另一端连接物体P,手持物体P使二者在空中保持静止,线框处在竖直面内.线框的正上方有一有界匀强磁场,磁场区域的上、下边界水平平行,间距也为L=0.4 m,磁感线方向垂直于线框所在平面向里,磁感应强度大小B=1.0 T,磁场的下边界与线框的上边eb相距h=1.6 m.现将系统由静止释放,线框向上运动过程中始终在同一竖直面内,eb边保持水平,刚好以v =4.0 m/s的速度进入磁场并匀速穿过磁场区,重力加速度g=10 m/s2,不计空气阻力.(1)线框eb边进入磁场中运动时,e、b两点间的电势差U eb为多少?(2)线框匀速穿过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q为多少?(3)若在线框eb边刚进入磁场时,立即给物体P施加一竖直向下的力F,使线框保持进入磁场前的加速度匀加速运动穿过磁场区域,已知此过程中力F做功W F=3.6 J,求eb边上产生的焦耳Q eb为多少?【答案】(1)1.2 V(2)3.2 J(3)0.9 J【解析】【详解】(1)线框eb边以v=4.0 m/s的速度进入磁场并匀速运动,产生的感应电动势为:10.44V=1.6 VE BLv==⨯⨯因为e、b两点间作为等效电源,则e、b两点间的电势差为外电压:U eb=34E=1.2 V.(2)线框进入磁场后立即做匀速运动,并匀速穿过磁场区,线框受安培力:F安=BLI根据闭合电路欧姆定律有:I=E R联立解得解得F安=4 N所以克服安培力做功:=2=420.4J=3.2J W F L ⨯⨯⨯安安而Q =W 安,故该过程中产生的焦耳热Q =3.2 J(3)设线框出磁场区域的速度大小为v 1,则根据运动学关系有:22122v v a L -=而根据牛顿运动定律可知:()M m ga M m-=+联立整理得:12(M+m )( 21v -v 2)=(M-m )g ·2L 线框穿过磁场区域过程中,力F 和安培力都是变力,根据动能定理有:W F -W'安+(M-m )g ·2L =12(M+m )( 21v -v 2) 联立解得:W F -W'安=0而W'安= Q',故Q'=3.6 J又因为线框每边产生的热量相等,故eb 边上产生的焦耳热:Q eb =14Q'=0.9 J. 答:(1)线框eb 边进入磁场中运动时,e 、b 两点间的电势差U eb =1.2 V. (2)线框匀速穿过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q =3.2 J. (3) eb 边上产生的焦耳Q eb =0.9J.2.如图甲所示,两根足够长的水平放置的平行的光滑金属导轨,导轨电阻不计,间距为L ,导轨间电阻为R 。
新高考物理考试易错题易错点25电磁感应中的动力学和能量问题
易错点25 电磁感应中的动力学和能量问题 易错总结以及解题方法一、电磁感应中的动力学问题电磁感应问题往往与力学问题联系在一起,处理此类问题的基本方法是:(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向.(2)用闭合电路欧姆定律求回路中感应电流的大小.(3)分析导体的受力情况(包括安培力).(4)列动力学方程(a ≠0)或平衡方程(a =0)求解.二、电磁感应中的能量问题1.电磁感应现象中的能量转化2.焦耳热的计算(1)电流恒定时,根据焦耳定律求解,即Q =I 2Rt .(2)感应电流变化,可用以下方法分析:①利用动能定理,求出克服安培力做的功W 安,即Q =W 安.②利用能量守恒定律,焦耳热等于其他形式能量的减少量.【易错跟踪训练】易错类型:分析综合能力欠缺1.(2021·全国)如图所示,宽为a 的矩形金属导线框,从图示位置由静止开始下落,通过一宽度为()b b a <的水平匀强磁场区域,磁场方向垂直于线框平面。
从线框下边进入磁场区域到线框上边离开磁场区域的过程中( )A .线框中一直有感应电流B .线框受安培力时安培力的方向总是竖直向上C .线框可能一直做匀速直线运动D .线框可能一直做匀减速直线运动2.(2021·全国高三专题练习)如图所示,两平行倾斜轨道ab和cd为两根相同的电阻丝,每根电阻丝的电阻与到上端距离的平方根成正比,即R=k x(k为常数),电阻丝平行固定成与地面成θ角,两电阻丝之间的距离为L,上端用电阻不计的导线相连。
有一根质量为m、电阻不计的金属棒跨接在两轨道上,与轨道接触良好,且无摩擦,空间存在垂直轨道向下的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,从最上端放开金属棒后发现通过金属棒的电流不变,重力加速度为g,下列判断不正确...的是()A.金属棒一直做匀加速运动B.可求出经过时间t时金属棒产生的电动势C.可求出经过时间t内流经金属棒的电荷量D.不可求出金属棒下降h过程中电阻丝产生的焦耳热3.(2020·上海市青浦高级中学高三期末)如图所示,一金属线圈用绝缘细线挂于O点,O 点正下方有有界水平匀强磁场,磁场宽度大于线圈直径。
【高中物理】快速解答电磁学题目的20个诀窍
【高中物理】快速解答电磁学题目的20个诀窍1.若一条直线上有三个点电荷,因相互作用而平衡,其电性及电荷量的定性分布为“两同夹一异,两大夹一小”。
2.在均匀电场中,任意两个连接点中点的电势等于这两点电势的平均值。
在任何方向上,电位差都与距离成正比。
3.正电荷在电势越高的地方,电势能越大,负电荷在电势越高的地方,电势能越小。
4.电容器充电并断开电源后,只有当极板之间的距离改变时,场强才保持不变。
5.两电流相互平行时无转动趋势,同向电流相互吸引,异向电流相互排斥;两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。
6.当带电粒子在磁场中仅受洛伦兹力时,圆周运动的周期与粒子的速度和半径无关,但仅与粒子的质量、电荷和磁感应强度有关。
7.带电粒子在有界磁场中做圆周运动(1)速度偏转角等于扫掠中心角。
(2)几个出射方向① 当粒子从线性边界进入磁场,然后飞出边界时,速度和边界之间的夹角相等。
②在圆形磁场区域内,沿径向射入的粒子,必沿径向射出――对称性。
③ 刚通过磁场边界的条件是,带电粒子在磁场中的轨迹与边界相切。
(3)运动的时间:轨迹对应的圆心角越大,带电粒子在磁场中的运动时间就越长,与粒子速度的大小无关。
8.速度选择器模型:当带电粒子以速度V进入正交电场和磁场区域时,当电场力和磁场力方向相反且满足V=E/B时,带电粒子以匀速直线运动(选定)移动与带电粒子的带电量和正负无关,但当V、B和E的任何量发生变化时,粒子将偏转。
9.回旋加速器(1)为了使粒子在加速器中不断加速,加速电场的周期必须等于回旋周期。
(2)粒子做匀速圆周运动的最大半径等于d形盒的半径。
(3)当确定粒子的质量和电量时,粒子所能达到的最大动能仅与D盒的半径和磁感应强度有关,而与加速器的电压无关(电压仅决定旋转的次数)。
(4)将带电粒子:在两盒之间的运动首尾相连起来是一个初速度为零的匀加速直线运动,带电粒子每经过电场加速一次,回旋半径就增大一次。
10.在没有外部轨道约束的情况下,复合场中带电粒子在三个场力(电场力、洛伦兹力和重力)作用下的线性运动必须是均匀的线性运动;如果是匀速圆周运动,则必须有大的、相反的方向,如电场力和重力。
物理中电磁学题解题技巧与重要知识点
物理中电磁学题解题技巧与重要知识点电磁学是物理学中一门重要的学科,研究电荷和电流所产生的电磁现象及其相互作用规律。
在学习和解题过程中,我们要掌握一些技巧和关键知识点,以便更好地理解和应用电磁学的原理。
本文将介绍一些解题技巧,并总结电磁学中的一些重要知识点。
一、解题技巧1. 掌握位移电流和电感需要更严谨的处理方法在电磁学中,当涉及到位移电流和电感时,我们需要采用更严谨的处理方法。
常见的技巧包括使用安培定理、法拉第电磁感应定律等。
同时,在计算电感时,要考虑导线的绕组方式和穿插情况。
掌握这些技巧可以避免解题中的错误。
2. 注意电场和磁场的叠加效应在一些复杂的电场或磁场情况下,我们需要注意不同场的叠加效应。
比如,在计算位于电场中的电荷所受的力时,需要将其受到的每个电场力进行矢量叠加。
同样,在磁场中,也要注意不同磁场对磁矩或电流的影响,并进行合理的矢量叠加。
3. 运用高斯定律和安培环路定理简化分析在解决一些对称问题时,可以运用高斯定律和安培环路定理来简化分析。
通过选择适当的高斯面和环路,将问题简化为计算面积或长度上的场强积分。
这种方法在处理电场和磁场分布对称的问题时非常有效。
4. 学会建立合适的参考系在解决一些相对运动问题时,需要建立合适的参考系。
根据题目给出的条件,选取合适的参考系可以使问题的分析更加简单。
在选择参考系时,要特别注意与问题相关的速度、加速度和力的方向等因素。
二、重要知识点1. 库仑定律库仑定律描述了两个带电物体之间的相互作用力。
它的数学表达式为 F = k * (q1 * q2) / r^2,其中 F 表示相互作用的力,k 是库仑常数,q1 和 q2 分别是两个电荷的电量,r 是它们之间的距离。
2. 静电场和静电势静电场是指在没有电流的情况下,由电荷产生的电场。
静电场的性质由电场强度和电势决定。
电场强度用矢量表示,表示单位正电荷在某一点的受力情况;电势表示单位正电荷从无穷远处移动到某一点的势能变化。
高考物理法拉第电磁感应定律易错题知识归纳总结含答案解析
高考物理法拉第电磁感应定律易错题知识归纳总结含答案解析一、高中物理解题方法:法拉第电磁感应定律1.如图所示,在垂直纸面向里的磁感应强度为B 的有界矩形匀强磁场区域内,有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd ,线框平面垂直于磁感线。
线框以恒定的速度v 沿垂直磁场边界向左运动,运动中线框dc 边始终与磁场右边界平行,线框边长ad =l ,cd =2l ,线框导线的总电阻为R ,则线框离开磁场的过程中,求:(1)线框离开磁场的过程中流过线框截面的电量q ; (2)线框离开磁场的过程中产生的热量 Q ; (3)线框离开磁场过程中cd 两点间的电势差U cd . 【答案】(1)22Bl q R =(2) 234B l vQ R=(3)43cd Blv U =【解析】 【详解】(1)线框离开磁场的过程中,则有:2E B lv = E I R =q It =l t v=联立可得:22Bl q R=(2)线框中的产生的热量:2Q I Rt=解得:234B l vQ R=(3) cd 间的电压为:23cd U IR = 解得:43cd BlvU =2.如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 竖直放置,其宽度1L m =,一匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M 与P 之间连接一阻值为0.40R =Ω的电阻,质量为0.01m kg =、电阻为0.30r =Ω的金属棒ab 紧贴在导轨上.现使金属棒ab 由静止开始下滑,下滑过程中ab 始终保持水平,且与导轨接触良好,其下滑距离x 与时间t 的关系如图乙所示,图象中的OA 段为曲线,AB 段为直线,导轨电阻不计,g 取210/(m s 忽略ab 棒运动过程中对原磁场的影响).()1判断金属棒两端a 、b 的电势哪端高; ()2求磁感应强度B 的大小;()3在金属棒ab 从开始运动的1.5s 内,电阻R 上产生的热量.【答案】(1) b 端电势较高(2)0.1B T = (3) 0.26J 【解析】 【详解】()1由右手定可判断感应电流由a 到b ,可知b 端为感应电动势的正极,故b 端电势较高。
解答高中物理电磁场题的技巧与方法
解答高中物理电磁场题的技巧与方法电磁场是高中物理中一个重要的知识点,也是理解电磁感应、电磁波等重要内容的基础。
然而,许多学生在解答与电磁场相关的题目时,常常感到无从下手。
本文将介绍一些解答高中物理电磁场题的技巧与方法,帮助学生更好地应对这类题目。
一、理清题目的思路在解答电磁场题目之前,首先我们需要理解题目的意思,并清楚所求的是什么。
我们可以通过提炼题目中的关键信息来帮助我们理清思路。
以题目中的关键词为线索,分析物理量之间的相互关系,从而找到解题的方向。
例如,题目中可能提到电流强度、电场强度、磁感应强度等关键词。
我们可以根据这些关键词联想到它们的定义以及它们之间的物理关系,从而推导出解题的思路。
二、充分利用公式和定义解答电磁场题目时,我们需要熟练掌握与电磁场相关的公式和定义。
只有在熟练掌握了这些基础知识之后,我们才能更好地应用它们解题。
例如,安培环路定理和法拉第电磁感应定律是解答电磁场题目时常用的公式。
我们可以根据题目中给出的条件和所求的物理量,将所需公式应用到具体的问题中,从而解题。
三、注意问题的边界条件在解答电磁场题目时,我们需要注意问题中的边界条件。
边界条件往往会对问题的解法和结果产生重要影响。
因此,我们需要仔细分析边界条件,并在解题过程中正确应用这些限制条件。
例如,当题目中涉及到电磁感应时,我们需要注意导体的运动状态、磁场的方向等边界条件,以避免在解答问题时出现错误。
四、注意物理概念的深入理解电磁场问题往往需要对物理概念有深入理解才能解答。
因此,在解答这类问题时,我们不能只死记公式,还需要对公式背后的物理意义进行思考和理解。
例如,当题目中涉及到磁感应强度和电流强度时,我们需要理解它们之间的关系以及它们对物体的影响,从而更好地解答与磁场和电场相关的题目。
五、多做习题与实验验证最后,为了提高解答电磁场题目的能力,我们需要多做习题与实验验证。
通过大量的练习,我们可以培养出解题的思维方式和逻辑思维能力,从而更好地应对考试中的各类电磁场题目。
高考物理电磁感应现象易错题知识归纳总结含答案
高考物理电磁感应现象易错题知识归纳总结含答案一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.某科研机构在研究磁悬浮列车的原理时,把它的驱动系统简化为如下模型;固定在列车下端的线圈可视为一个单匝矩形纯电阻金属框,如图甲所示,MN 边长为L ,平行于y 轴,MP 边宽度为b ,边平行于x 轴,金属框位于xoy 平面内,其电阻为1R ;列车轨道沿Ox 方向,轨道区域内固定有匝数为n 、电阻为2R 的“”字型(如图乙)通电后使其产生图甲所示的磁场,磁感应强度大小均为B ,相邻区域磁场方向相反(使金属框的MN 和PQ 两边总处于方向相反的磁场中).已知列车在以速度v 运动时所受的空气阻力f F 满足2f F kv =(k 为已知常数).驱动列车时,使固定的“”字型线圈依次通电,等效于金属框所在区域的磁场匀速向x 轴正方向移动,这样就能驱动列车前进.(1)当磁场以速度0v 沿x 轴正方向匀速移动,列车同方向运动的速度为v (0v <)时,金属框MNQP 产生的磁感应电流多大?(提示:当线框与磁场存在相对速度v 相时,动生电动势E BLv =相)(2)求列车能达到的最大速度m v ;(3)列车以最大速度运行一段时间后,断开接在“” 字型线圈上的电源,使线圈与连有整流器(其作用是确保电流总能从整流器同一端流出,从而不断地给电容器充电)的电容器相接,并接通列车上的电磁铁电源,使电磁铁产生面积为L b ⨯、磁感应强度为B '、方向竖直向下的匀强磁场,使列车制动,求列车通过任意一个“”字型线圈时,电容器中贮存的电量Q .【答案】(1) 012() BL v v R -222210122BL B L kR v B L +-24nB Lb R ' 【解析】 【详解】解:(1)金属框相对于磁场的速度为:0v v - 每边产生的电动势:0()E BL v v =-由欧姆定律得:12E I R = 解得:01(2 )BL v v I R -=(2)当加速度为零时,列车的速度最大,此时列车的两条长边各自受到的安培力:B F BIL =由平衡条件得:20B f F F -= ,已知:2f F kv =解得:222210122m BL B L kR v B L v kR +-=(3)电磁铁通过字型线圈左边界时,电路情况如图1所示:感应电动势:n E tφ∆=∆,而B Lb φ∆=' 电流:12E I R =电荷量:11Q I t =∆ 解得:12nB LbQ R '= 电磁铁通过字型线圈中间时,电路情况如图2所示:B Lb φ∆=',2222E nI R tφ∆==∆ 22Q I t =∆解得:222nB LbQ R '= 电磁铁通过字型线圈右边界时,电路情况如图3所示:n E tφ∆=∆, B Lb φ∆=',32E I R =33Q I t =∆解得:32nB LbQ R '=, 总的电荷量:123Q Q Q Q =++ 解得:24nB LbQ R '=2.如图()a ,平行长直导轨MN 、PQ 水平放置,两导轨间距0.5L m =,导轨左端MP 间接有一阻值为0.2R =Ω的定值电阻,导体棒ab 质量0.1m kg =,与导轨间的动摩擦因数0.1μ=,导体棒垂直于导轨放在距离左端 1.0d m =处,导轨和导体棒电阻均忽略不计.整个装置处在范围足够大的匀强磁场中,0t =时刻,磁场方向竖直向下,此后,磁感应强度B 随时间t 的变化如图()b 所示,不计感应电流磁场的影响.当3t s =时,突然使ab 棒获得向右的速度08/v m s =,同时在棒上施加一方向水平、大小可变化的外力F ,保持ab 棒具有大小为恒为24/a m s =、方向向左的加速度,取210/g m s =.()1求0t =时棒所受到的安培力0F ;()2分析前3s 时间内导体棒的运动情况并求前3s 内棒所受的摩擦力f 随时间t 变化的关系式;()3从0t =时刻开始,当通过电阻R 的电量 2.25q C =时,ab 棒正在向右运动,此时撤去外力F ,此后ab 棒又运动了2 6.05s m =后静止.求撤去外力F 后电阻R 上产生的热量Q .【答案】(1)00.025F N =,方向水平向右(2) ()0.01252?f t N =-(3) 0.195J 【解析】 【详解】 解:()1由图b 知:0.20.1T /s 2B t == 0t =时棒的速度为零,故回路中只有感生感应势为: 0.05V BE Ld t tΦ=== 感应电流为:0.25A EI R== 可得0t =时棒所受到的安培力:000.025N F B IL ==,方向水平向右;()2ab 棒与轨道间的最大摩擦力为:00.10.025N m f mg N F μ==>=故前3s 内导体棒静止不动,由平衡条件得: f BIL = 由图知在03s -内,磁感应强度为:00.20.1B B kt t =-=- 联立解得: ()0.01252(3s)f t N t =-<;()3前3s 内通过电阻R 的电量为:10.253C 0.75C q I t =⨯=⨯=设3s 后到撤去外力F 时又运动了1s ,则有:11BLs q q I t R RΦ-=== 解得:16m s =此时ab 棒的速度设为1v ,则有:221012v v as -= 解得:14m /s v =此后到停止,由能量守恒定律得: 可得:21210.195J 2Q mv mgs μ=-=3.如图甲所示,在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R =4Ω的定值电阻,两导轨在同一平面内。
高中物理电磁感应现象易错题知识归纳总结及答案解析
高中物理电磁感应现象易错题知识归纳总结及答案解析一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 倾斜放置,两导轨间距离为L ,导轨平面与水平面间的夹角θ,所处的匀强磁场垂直于导轨平面向上,质量为m 的金属棒ab 垂直于导轨放置,导轨和金属棒接触良好,不计导轨和金属棒ab 的电阻,重力加速度为g .若在导轨的M 、P 两端连接阻值R 的电阻,将金属棒ab 由静止释放,则在下滑的过程中,金属棒ab 沿导轨下滑的稳定速度为v ,若在导轨M 、P 两端将电阻R 改接成电容为C 的电容器,仍将金属棒ab 由静止释放,金属棒ab 下滑时间t ,此过程中电容器没有被击穿,求:(1)匀强磁场的磁感应强度B 的大小为多少? (2)金属棒ab 下滑t 秒末的速度是多大? 【答案】(1)2sin mgR B L vθ=2)sin sin t gvt v v CgR θθ=+ 【解析】试题分析:(1)若在M 、P 间接电阻R 时,金属棒先做变加速运动,当加速度为零时做匀速运动,达到稳定状态.则感应电动势E BLv =,感应电流EI R=,棒所受的安培力F BIL =联立可得22B L v F R =,由平衡条件可得F mgsin θ=,解得2mgRsin B L vθ(2)若在导轨 M 、P 两端将电阻R 改接成电容为C 的电容器,将金属棒ab 由静止释放,产生感应电动势,电容器充电,电路中有充电电流,ab 棒受到安培力. 设棒下滑的速度大小为v ',经历的时间为t则电容器板间电压为 U E BLv ='= 此时电容器的带电量为Q CU = 设时间间隔△t 时间内流经棒的电荷量为Q则电路中电流Q C U CBL v i t t t ∆∆∆===∆∆∆,又va t∆=∆,解得i CBLa = 根据牛顿第二定律得mgsin BiL ma θ-=,解得22mgsin gvsin a m B L C v CgRsin θθθ==++所以金属棒做初速度为0的匀加速直线运动,ts 末的速度gvtsin v at v CgRsin θθ'==+.考点:导体切割磁感线时的感应电动势;功能关系;电磁感应中的能量转化【名师点睛】本题是电磁感应与电路、力学知识的综合,关键要会推导加速度的表达式,通过分析棒的受力情况,确定其运动情况.2.如图1所示,在光滑的水平面上,有一质量m =1kg 、足够长的U 型金属导轨abcd ,间距L =1m 。
新高考物理考试易错题易错点24电磁感应中的电路和图像问题附答案
易错点24 电磁感应中的电路和图像问题易错总结以及解题方法一、电磁感应中的电路问题处理电磁感应中的电路问题的一般方法1.明确哪部分电路或导体产生感应电动势,该部分电路或导体就相当于电源,其他部分是外电路.2.画等效电路图,分清内、外电路.3.用法拉第电磁感应定律E =n ΔΦΔt 或E =Blv sin θ确定感应电动势的大小,用楞次定律或右手定则确定感应电流的方向.注意在等效电源内部,电流方向从负极流向正极. 4.运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率等公式联立求解. 二、电磁感应中的电荷量问题闭合回路中磁通量发生变化时,电荷发生定向移动而形成感应电流,在Δt 内通过某一截面的电荷量(感应电荷量)q =I ·Δt =E R 总·Δt =n ΔΦΔt ·1R 总·Δt =n ΔΦR 总.(1)由上式可知,线圈匝数一定时,通过某一截面的感应电荷量仅由回路电阻和磁通量的变化量决定,与时间无关.(2)求解电路中通过的电荷量时,I 、E 均为平均值. 三、电磁感应中的图像问题 1.问题类型(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像. (2)由给定的图像分析电磁感应过程,求解相应的物理量. 2.图像类型(1)各物理量随时间t 变化的图像,即B -t 图像、Φ-t 图像、E -t 图像和I -t 图像. (2)导体做切割磁感线运动时,还涉及感应电动势E 和感应电流I 随导体位移变化的图像,即E -x 图像和I -x 图像.3.解决此类问题需要熟练掌握的规律:安培定则、左手定则、楞次定律、右手定则、法拉第电磁感应定律、欧姆定律等.判断物理量增大、减小、正负等,必要时写出函数关系式,进行分析.【易错跟踪训练】易错类型1:挖掘隐含条件、临界条件不够1.(2021·湖北孝感高中高三月考)如图所示,在天花板下用细线悬挂一个闭合金属圆环,圆环处于静止状态。
上半圆环处在垂直于环面的水平匀强磁场中,规定垂直于纸面向外的方向为磁场的正方向,磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示。
高三物理总结错题分析与解题技巧分享
高三物理总结错题分析与解题技巧分享在高三物理学习过程中,我们或多或少都会遇到一些难以理解或者解答不完全正确的问题。
对于这些错题,我们需要进行仔细的分析和总结,并且学习一些解题技巧,以提高我们的物理学习成绩。
本文将就此进行详细的讨论。
一、错题分析1. 具体错误分类在进行错题分析之前,首先我们需要对错题进行分类。
一种常见的分类方法是按照知识点的不同进行划分,如力学、电磁学、光学等。
将错题按照不同的知识点分类,能够帮助我们更好地把握自己的薄弱环节,并针对性地进行学习和巩固。
2. 错题的具体原因分析错题的具体原因是解决问题的关键。
有时,我们可能会因为疏忽、不慎或者对某个知识点理解不到位而出错。
无论是哪种情况,都需要我们进行反思并找出具体的原因。
3. 解决方法在分析错题的基础上,我们需要总结解题的常用方法和技巧。
例如,在力学学习中,我们可以运用平衡法、动量守恒法、能量守恒法等解题思路。
而在电磁学学习中,我们可以运用库伦定律、法拉第电磁感应定律等解题方法。
总结这些方法和技巧,能够帮助我们在遇到类似问题时更加从容地解决。
二、解题技巧分享1. 理清问题思路遇到一道复杂的物理问题时,我们需要学会合理划分问题思路。
通常,我们可以通过将复杂问题进行简化,然后逐步求解的方法来进行解题。
另外,画图是理清问题思路的极为有效的方法。
通过画图,我们能够更直观地看到问题的本质和关键点,从而更好地解决问题。
2. 关注题目中的关键词在解题过程中,我们需要仔细阅读题目,并关注题目中的关键词。
这些关键词往往能够给我们提供解题的线索。
例如,“受力分析”、“动能定理”、“电流方向”等关键词能够引导我们选择恰当的物理定理和方程进行求解。
3. 运用数学工具在高三物理学习中,我们会发现物理问题往往离不开数学工具的运用。
因此,我们需要熟练掌握数学知识并能够运用数学工具解决物理问题。
例如,我们可以通过微积分的知识来分析物体的加速度变化情况,通过代数的知识来推导物理公式等。
高考物理法拉第电磁感应定律易错题知识点及练习题及答案解析
高考物理法拉第电磁感应定律易错题知识点及练习题及答案解析一、高中物理解题方法:法拉第电磁感应定律1.如图所示,面积为0.2m 2的100匝线圈处在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面。
已知磁感应强度随时间变化的规律为B =(2+0.2t )T ,定值电阻R 1=6 Ω,线圈电阻R 2=4Ω求:(1)磁通量变化率,回路的感应电动势。
(2)a 、b 两点间电压U ab 。
【答案】(1)0.04Wb/s 4V (2)2.4V 【解析】 【详解】(1)由B =(2+0.2t )T 得磁场的变化率为0.2T/s Bt∆=∆ 则磁通量的变化率为:0.04Wb/s BS t t∆Φ∆==∆∆ 根据E nt∆Φ=∆可知回路中的感应电动势为: 4V BE nnS t t∆Φ∆===∆∆ (2)线圈相当于电源,U ab 是外电压,根据电路分压原理可知:1122.4V ab ER R R U =+=答:(1)磁通量变化率为0.04Wb/s ,回路的感应电动势为4V 。
(2)a 、b 两点间电压U ab 为2.4V 。
2.如图甲所示,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L 1=1m,导轨平面与水平面成θ=30°角,上端连接阻值R =1.5Ω的电阻,质量为m =0.2Kg 、阻值r=0.5Ω的金属棒放在两导轨上,距离导轨最上端为L 2=4m,棒与导轨垂直并保持良好接触.整个装置处于一匀强磁场中,该匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示.为保持ab 棒静止,在棒上施加了一平行于导轨平面的外力F ,g =10m/s 2求:(1)当t =1s 时,棒受到安培力F 安的大小和方向; (2)当t =1s 时,棒受到外力F 的大小和方向;(3)4s 后,撤去外力F ,金属棒将由静止开始下滑,这时用电压传感器将R 两端的电压即时采集并输入计算机,在显示器显示的电压达到某一恒定值后,记下该时刻棒的位置,测出该位置与棒初始位置相距2m,求棒下滑该距离过程中通过金属棒横截面的电荷量q. 【答案】(1)0.5N ;方向沿斜面向上(2)0.5N ,方向沿斜面向上(3)1.5C 【解析】 【分析】 【详解】(1)0-3s 内,由法拉第电磁感应定律得:122V BE L L t t∆Φ∆===∆∆ T =1s 时,F 安=BIL 1=0.5N 方向沿斜面向上(2)对ab 棒受力分析,设F 沿斜面向下,由平衡条件: F +mg sin30° -F 安=0 F =-0.5N外力F 大小为0.5N .方向沿斜面向上 (3)q =It ,EI R r =+;E t∆Φ=∆; 1∆Φ=BL S 联立解得1 1.512C 1.5C 1.50.5BL S q R r ⨯⨯===++3.如图1所示,水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN 和PQ ,两导轨间距为l ,电阻均可忽略不计。
高中物理电磁学题的解题技巧
高中物理电磁学题的解题技巧电磁学是高中物理中的重要内容,涉及电场、磁场、电磁感应等知识点。
解题时,我们可以通过掌握一些解题技巧来提高解题效率。
本文将以几个典型的电磁学题为例,介绍一些解题技巧,帮助高中学生更好地应对电磁学题。
一、电场强度的计算电场强度是电场中的一种物理量,用来描述电场对单位正电荷的作用力大小。
在计算电场强度时,我们可以利用库仑定律。
例如,当我们需要计算一个点电荷对另一个点电荷的电场强度时,可以使用以下公式:E = k * (q / r^2)其中,E表示电场强度,k表示电场常量,q表示点电荷的电荷量,r表示两点之间的距离。
通过这个公式,我们可以很方便地计算出电场强度的大小。
二、电势差的计算电势差是描述电场中两点之间电势能差的物理量。
在计算电势差时,我们可以利用电势差的定义公式:ΔV = Ed其中,ΔV表示电势差,E表示电场强度,d表示两点之间的距离。
通过这个公式,我们可以计算出电势差的大小。
三、电磁感应中的法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述磁场变化引起感应电动势的定律。
在应用法拉第电磁感应定律解题时,我们可以利用以下公式:ε = -N * ΔΦ / Δt其中,ε表示感应电动势,N表示线圈的匝数,ΔΦ表示磁通量的变化量,Δt表示时间的变化量。
通过这个公式,我们可以计算出感应电动势的大小。
四、电磁场中的洛伦兹力洛伦兹力是描述带电粒子在电磁场中受力的物理量。
在计算洛伦兹力时,我们可以利用以下公式:F = q * (E + v × B)其中,F表示洛伦兹力,q表示带电粒子的电荷量,E表示电场强度,v表示带电粒子的速度,B表示磁场强度。
通过这个公式,我们可以计算出洛伦兹力的大小。
以上是一些解决电磁学题的常用技巧。
在实际解题过程中,我们要注意以下几点:1. 理解题意:在解题前,要仔细阅读题目,理解题目所给的条件和要求,明确解题思路。
2. 应用公式:根据题目中给出的条件,选择合适的公式进行计算。
高三物理学科中的电磁学问题解析与解题思路
高三物理学科中的电磁学问题解析与解题思路电磁学作为物理学的重要分支之一,在高中物理教学中占据着重要的地位。
学生在学习电磁学的过程中,常常会遇到各种问题与难题。
本文将会对高三物理学科中的电磁学问题进行深入的解析,并提供解题思路与方法,帮助学生更好地掌握电磁学知识。
一、电磁学基础知识回顾在解析电磁学问题之前,首先需要对电磁学的基础知识进行回顾。
电磁学研究电荷与磁场之间的相互作用关系,其中包括电场、电荷、电流、磁场、磁感应强度等概念。
学生需要熟悉这些基本概念,并掌握它们的物理意义与数学表示。
二、电磁学问题解析1. 计算电场强度与电势差当涉及到电场强度与电势差的计算时,学生需要明确电场强度的定义:单位正电荷所受力的大小。
通过对物体周围电场中的电势差进行计算,可以推导出电场强度的表达式,并应用到具体的问题中。
在解题过程中,可以利用电场强度与电势差的关系,运用高中物理中的电场的叠加原理进行计算。
2. 计算电流与磁场的相互作用力当考虑到电流与磁场的相互作用时,学生需要熟悉洛伦兹力的概念与计算方法。
洛伦兹力的大小与电流的大小、磁场的大小以及电流与磁场夹角的大小有关。
学生可以通过利用洛伦兹力公式,计算电流产生的磁场对物体的作用力。
在解答此类问题时,需注意正确使用右手定则和左手定则来确定电流与磁场之间的关系。
3. 运用法拉第电磁感应定律解题法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要定律之一,描述了磁场变化导致感应电动势产生的规律。
在解析涉及到电磁感应的问题时,学生需要明确法拉第电磁感应定律的表达式与物理意义,并善于应用这一定律进行计算。
此外,学生还需掌握霍尔效应与楞次定律的概念,并能够灵活运用于解题过程中。
4. 探究电磁波的特性与性质电磁波是电磁学中的重要内容之一,涉及到电磁波的特性与性质的问题也是高频考点。
学生需要了解电磁波的分类、传播速度、频率、波长等基本概念,并能够解答与这些概念相关的问题。
在解题过程中,运用电磁波的传播公式与基本关系,可以得到较为准确的计算结果。
高中物理电磁感应现象易错题知识归纳总结
高中物理电磁感应现象易错题知识归纳总结一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.如图所示,光滑的长平行金属导轨宽度d=50cm ,导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,导轨上端电阻R=0.8Ω,其他电阻不计.导轨放在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T .金属棒ab 从上端由静止开始下滑,金属棒ab 的质量m=0.1kg .(sin37°=0.6,g=10m/s 2)(1)求导体棒下滑的最大速度;(2)求当速度达到5m/s 时导体棒的加速度;(3)若经过时间t ,导体棒下滑的垂直距离为s ,速度为v .若在同一时间内,电阻产生的热与一恒定电流I 0在该电阻上产生的热相同,求恒定电流I 0的表达式(各物理量全部用字母表示).【答案】(1)18.75m/s (2)a=4.4m/s 2(3222mgs mv Rt【解析】【分析】根据感应电动势大小与安培力大小表达式,结合闭合电路欧姆定律与受力平衡方程,即可求解;根据牛顿第二定律,由受力分析,列出方程,即可求解;根据能量守恒求解;解:(1)当物体达到平衡时,导体棒有最大速度,有:sin cos mg F θθ= , 根据安培力公式有: F BIL =, 根据欧姆定律有: cos E BLv I R Rθ==, 解得: 222sin 18.75cos mgR v B L θθ==; (2)由牛顿第二定律有:sin cos mg F ma θθ-= ,cos 1BLv I A Rθ==, 0.2F BIL N ==, 24.4/a m s =;(3)根据能量守恒有:22012mgs mv I Rt =+ , 解得: 202mgs mv I Rt -=2.如图所示,足够长的U 型金属框架放置在绝缘斜面上,斜面倾角30θ=︒,框架的宽度0.8m L =,质量0.2kg M =,框架电阻不计。
边界相距 1.2m d =的两个范围足够大的磁场I 、Ⅱ,方向相反且均垂直于金属框架,磁感应强度均为0.5T B =。
高考物理电磁感应现象易错题知识归纳总结word
高考物理电磁感应现象易错题知识归纳总结word一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.如图甲所示,MN 、PQ 两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ = 30°角固定,M 、P 之间接电阻箱R ,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B = 1T .质量为m 的金属杆ab 水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r ,现从静止释放杆ab ,测得最大速度为v m .改变电阻箱的阻值R ,得到v m 与R 的关系如图乙所示.已知轨距为L = 2m ,重力加速度g 取l0m/s 2,轨道足够长且电阻不计.求:(1)杆ab 下滑过程中流过R 的感应电流的方向及R =0时最大感应电动势E 的大小; (2)金属杆的质量m 和阻值r ;(3)当R =4Ω时,求回路瞬时电功率每增加2W 的过程中合外力对杆做的功W . 【答案】(1)电流方向从M 流到P ,E =4V (2)m =0.8kg ,r =2Ω (3)W =1.2J 【解析】本题考查电磁感应中的单棒问题,涉及动生电动势、闭合电路欧姆定律、动能定理等知识.(1)由右手定则可得,流过R 的电流方向从M 流到P 据乙图可得,R=0时,最大速度为2m/s ,则E m = BLv = 4V (2)设最大速度为v ,杆切割磁感线产生的感应电动势 E = BLv 由闭合电路的欧姆定律EI R r=+ 杆达到最大速度时0mgsin BIL θ-= 得 2222sin sin B L mg mg v R r B Lθθ=+ 结合函数图像解得:m = 0.8kg 、r = 2Ω(3)由题意:由感应电动势E = BLv 和功率关系2E P R r =+得222B L V P R r=+则22222221B L V B L V P R r R r∆=-++ 再由动能定理22211122W mV mV =- 得22()1.22m R r W P J B L +=∆=2.如图所示,质量为4m 的物块与边长为L 、质量为m 、阻值为R 的正方形金属线圈abcd 由绕过轻质光滑定滑轮的绝缘细线相连,已知细线与斜面平行,物块放在光滑且足够长的固定斜面上,斜面倾角为300。
高三物理学习中的错题集锦与解析
高三物理学习中的错题集锦与解析物理学习是高三学生面临的一项重要任务,然而,在学习过程中,我们难免会遇到一些难题,甚至出现错题。
本文将围绕高三物理学习中的错题集锦与解析展开讨论,帮助同学们更好地掌握物理知识。
一、电磁学中的错题与解析1. 题目:在电磁铁两极之间,距离越近吸力越大的现象是由什么引起的?错误分析:有些同学认为距离越近,磁场强度越大,从而产生吸力越大的现象。
解析:实际上,这种现象是由于磁感应强度的空间变化引起的。
在电磁铁两极附近,磁感应强度变化较大,从而产生了吸力越大的效果。
2. 题目:一只电动机,如果电源电压不变,导线中的电流增大,电动机转速会如何变化?错误分析:有些同学认为电流增大,磁场强度增大,电动机转速会变快。
解析:实际上,电动机转速与磁场强度无直接关系,而是与电流大小成正比。
因此,当导线中的电流增大时,电动机转速会增大。
二、力学中的错题与解析1. 题目:质量为m的物体在竖直向下的匀加速运动中,重力与处在该物体上的支持力之间的关系是什么?错误分析:有些同学认为物体受到的重力大于支持力。
解析:根据牛顿第二定律,物体在竖直向下的匀加速运动中,重力与支持力相等,这是物体保持平衡的基本条件。
2. 题目:一质点在做圆周运动,速度大小不变,但方向不断变化,这种运动的性质是什么?错误分析:有些同学认为这是匀速运动。
解析:实际上,这种运动是非匀速运动,因为质点的速度方向在不断变化,而匀速运动是指速度大小与方向均不变。
三、光学中的错题与解析1. 题目:将橙色的光通过一个三棱镜折射后,会发生什么现象?错误分析:有些同学认为橙色光在三棱镜中会发生全反射。
解析:实际上,橙色光在三棱镜中会发生折射,因为它的折射率小于三棱镜的折射率,不会发生全反射的现象。
2. 题目:平行光通过一块凸透镜后会发生什么现象?错误分析:有些同学认为平行光通过凸透镜后会发生发散。
解析:实际上,平行光通过凸透镜会发生会聚,形成一个实像。
高考物理法拉第电磁感应定律易错题培优题及答案解析
高考物理法拉第电磁感应定律易错题培优题及答案解析一、高中物理解题方法:法拉第电磁感应定律1.如图所示,条形磁场组方向水平向里,磁场边界与地面平行,磁场区域宽度为L=0.1 m,磁场间距为2L,一正方形金属线框质量为m=0.1 kg,边长也为L,总电阻为R=0.02 Ω.现将金属线框置于磁场区域1上方某一高度h处自由释放,线框在经过磁场区域时bc边始终与磁场边界平行.当h=2L时,bc边进入磁场时金属线框刚好能做匀速运动.不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2.(1)求磁感应强度B的大小;(2)若h>2L,磁场不变,金属线框bc边每次出磁场时都刚好做匀速运动,求此情形中金属线框释放的高度h;(3)求在(2)情形中,金属线框经过前n个磁场区域过程中线框中产生的总焦耳热.【答案】(1)1 T (2)0.3 m(3)0.3n J【解析】【详解】(1)当h=2L时,bc进入磁场时线框的速度===v gh gL222m/s此时金属框刚好做匀速运动,则有:mg=BIL又E BLv==IR R联立解得1mgR=BL v代入数据得:1TB=(2)当h>2L时,bc边第一次进入磁场时金属线框的速度022v gh gL =>即有0mg BI L <又已知金属框bc 边每次出磁场时都刚好做匀速运动,经过的位移为L ,设此时线框的速度为v′,则有'222v v gL =+解得:6m /s v '=根据题意可知,为保证金属框bc 边每次出磁场时都刚好做匀速运动,则应有2v v gh '==即有0.3m h =(3)设金属线框在每次经过一个条形磁场过程中产生的热量为Q 0,则根据能量守恒有:'2211(2)22mv mg L mv Q +=+ 代入解得:00.3J Q =则经过前n 个磁场区域时线框上产生的总的焦耳热Q =nQ 0=0.3n J 。
2.如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 竖直放置,其宽度1L m =,一匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M 与P 之间连接一阻值为0.40R =Ω的电阻,质量为0.01m kg =、电阻为0.30r =Ω的金属棒ab 紧贴在导轨上.现使金属棒ab 由静止开始下滑,下滑过程中ab 始终保持水平,且与导轨接触良好,其下滑距离x 与时间t 的关系如图乙所示,图象中的OA 段为曲线,AB 段为直线,导轨电阻不计,g 取210/(m s 忽略ab 棒运动过程中对原磁场的影响).()1判断金属棒两端a 、b 的电势哪端高;()2求磁感应强度B 的大小;()3在金属棒ab 从开始运动的1.5s 内,电阻R 上产生的热量.【答案】(1) b 端电势较高(2)0.1B T = (3) 0.26J【解析】【详解】()1由右手定可判断感应电流由a 到b ,可知b 端为感应电动势的正极,故b 端电势较高。
物理学奇招如何解决高中物理中的电磁场题
物理学奇招如何解决高中物理中的电磁场题在高中物理学中,电磁场题是学生们常常遇到的难题之一。
例如,求解电磁场强度、电场能量、电介质中的场强等问题,都需要运用一些特定的方法和技巧。
本文将向读者介绍一些物理学奇招,帮助解决高中物理中的电磁场题。
一、狭缝干涉装置在学习电磁场干涉时,狭缝干涉装置是常见的实验装置。
对于一个单缝狭缝干涉装置,可假设缝宽为a、波长为λ的光垂直射入狭缝。
根据菲涅尔-柯西公式,当光波通过缝口进入空间时,每一点都可以看作是发射球形次波。
次波经过缝口后,在远离缝口的地方重叠形成波的干涉。
二、叠加法则对于一些复杂的电磁场问题,可以运用叠加原理来求解。
叠加法则认为,当有多个电荷或电流同时存在时,它们产生的电磁场可看作是各个电荷或电流作用时所产生场强的矢量和。
通过对各个电磁场的叠加,可以方便地计算出某一位置的场强。
三、Poynting矢量Poynting矢量是描述电磁场中能量传输和能量密度变化的物理量。
在电磁场题中,通过求解Poynting矢量可以得到场强引起的能量传输情况,进而解决一些关于电场能量的问题。
Poynting矢量的计算公式为S = E × H,其中E和H分别表示电场和磁场的强度。
四、等位面图法等位面图法是解决电磁场问题的一种常用方法。
通过画出等位面图,可以用来解释电势、场强、电势差等概念。
在高中物理学中,常见的等位面图包括等电位线图和等场强线图。
通过观察等位面图的分布情况,可以快速了解电磁场的性质和特点。
五、安培环路定理安培环路定理是解决电磁场题的一种重要原理。
该定理描述了通过一个闭合回路的磁场的总磁通量等于该回路所包围的总电流的代数和。
在解决一些关于磁场的问题时,可以运用该定理来简化计算。
安培环路定理可以表达为∮B·dl = μ₀I,其中B表示磁场强度,dl表示回路上的微小线段,μ₀表示真空磁导率,I表示回路所包围的总电流。
通过掌握以上物理学奇招,并灵活运用于高中物理中的电磁场题中,相信同学们能够更加准确和高效地解决这类问题。
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09高考物理易错题解题方法大全(2)电磁学例16、图中A 、B 是一对中间开有小孔的平行金属板,两小孔的连线与金属板面相垂直,两极板的距离为l 。
两极板间加上低频交流电压,A 板电势为零,B 板电势u=U 0cos ωt 。
现有一电子在t=0时穿过A 板上的小孔射入电场。
设初速度 和重力的影响均可忽略不计。
则电子在两极板间可能 ( ) (A)以AB 间的某一点为平衡位置来回振动(B)时而向B 板运动,时而向A 板运动,但最后穿出B 板(C)一直向B 板运动,最后穿出B 板,如果ω小于某个值ω0,l 小于某个l 0 (D)一直向B 板运动,最后穿出B 板,而不论ω、l 为任何值【错解分析】:错解:知道初速度和重力的影响不计,即初速度为0,不计重力,则电子在两板间只受电场作用,电场力方向在两小孔的连线上,所以电子做的是直线运动,因为加的电压是余弦电压,则电场大小方向呈周期性变化,一会儿向左一会儿向右,所以物体运动也应该是一会儿向左,一会儿向右,即以AB 间的某一点为平衡位置来回振动。
选A本题的易错点就在部分同学对物体的运动理解不透彻,仍然思维定式地认为物体运动的方向由力的方向决定,而忽略了物体的运动是由速度与合外力共同决定的。
虽然也选择了A ,但那是错误理解下的巧合。
至于C 项很多学生都未能选择 【解题指导】:【答案】:AC【解析】:为了不影响我们思考问题,我们先假设l 无穷大,让我们研究电子的运动时不受空间的束缚。
由于初速度为0,重力不计,只受电场力,所以物体做直线运动。
物体的运动情况是由速度和合外力共同决定的,所以必须综合考虑物体的速度和受力情况。
电场力Eq F =,l tU l U E ωcos 0==lt q U F ωcos 0=所以电子所受的电场力也是以余弦规律变化,看下图0时刻,速度为0,0~T/4电场力向右,所以0~T/4电子由静止开始向右加速;T/4时刻电子具有一定的向右的速度,T/4~T/2时刻电场力反向,由于速度不能突变,所以T/4~T/2电子继续向右但做减速运动;于是有:T/4时刻速度最大。
由于电场力的变化是对称的,所以0~T/4速度由0至最大值,T/4~T/2速度将从最大值减至0。
T/2时刻速度为0,T/2~3T/4电场力仍向左,所以T/2~3T/4电子由静止向左加速至最大值;3T/4时刻电子具有最大的向左的速度,3T/4~T 时刻电场力反向, 所以3T/4~T 电子做向左的减速运动至速度为0。
以此类推,则电子在无限大的电场里以AB 间的某一点为平衡位置来回振动。
(可用速度—时间图象来加深理解)因为L 不是无限大,如果L<(0~T/2内电子的位移)则,电子将会飞出去;根据ωπ2=T 知ω越小,则T 越大,T/2内位移也将越大,若T/2内位移>L 则电子也将飞出去,所以L<一定值,ω<一定值时,电子会飞出去。
练习16、图中A 、B 是一对平行的金属板。
在两板间加上一周期为T 的交变电压u 。
A 板的电势UA =0,B 板的电势UB 随时间的变化规律为:在0到T/2的时间内,UB =U0(正的常数);在T/2到T 的时间内,UB =-U0;在T 到3T/2的时间内,UB =U0;在3T/2到2T 的时间内。
UB =-U0……,现有一电子从A 板上的小孔进入两板间的电场区内。
设电子的初速度和重力的影响均可忽略,则( )(A)若电子是在t =0时刻进入的,它将一直向B 板运动; (B)若电子是在t =T/8时刻进入的,它可能时而向B 板运动,时而向A 板运动,最后打在B 板上;(C)若电子是在t =3T/8时刻进入的,它可能时而向B 板运动,时而向A 板运动,最后打在B 板上;(D)若电子是在t =T/2时刻进入的,它可能时而向B 板、时而向A 板运动。
例17、如图,光滑平面上固定金属小球A ,用长L 0的绝缘弹簧将A 与另一个金属小球B 连接,让它们带上等量同种电荷,弹簧伸长量为x 1,若两球电量各漏掉一半,弹簧伸长量变为x 2,则有:( )【错解分析】错解:故选B错解只注意到电荷电量改变,忽略了两者距离也随之变化,导致错误。
【解题指导】:【答案】:C【解析】:由题意画示意图,B 球先后平衡,于是有21210)(x L kq x k +=22220)(41x L kqx k += 212221)()(4x L x L x x ++=,因为12x L x L +<+,所以441221x x x x >⇒< 练习17、如图所示,真空中AB 两个点电荷的电量分别为+Q 和+q ,放在光滑的绝缘的水平面上,AB 之间用绝缘的轻弹簧连接。
当系统平衡时,弹簧的伸长量为0x .设弹簧均在弹性限度内,则A.保持Q 不变,将q 变为3q ,平衡时弹簧的伸长量等于30xB.保持q 不变,将Q 变为3Q ,平衡时弹簧的伸长量小于30xABABC.保持Q 不变,将q 变为-q ,平衡时弹簧的缩短量等于0xD.保持q 不变,将Q 变为-Q ,平衡时弹簧的缩短量小于0x例18、在沿水平方向的匀强磁场中,有一圆形金属线圈可绕沿其直径的竖直轴自由转动。
开始时线圈静止,线圈平面与磁场方向既不平行也不垂直,所成的锐角为α。
在磁场开始增强后的一个极短时间内,线圈平面 A .维持不动B .将向使α减小的方向转动C .将向使α增大的方向转动D .将转动,因不知磁场方向,不能确定α会增大还是会减小【错解分析】:错解:考生未能正确理解楞次定律含义,认为磁场方向未知而做出D 选项的判断。
【解题指导】:【答案】:B【解析】:本题是考查楞次定律的典型问题,必须正确理解楞次定律中“阻碍”的含义:由楞次定律可知,当磁场开始增强时,线圈平面转动的效果是为了减小线圈磁通量的增加,阻碍磁通量的变化△B ·△S ,则因B 的增加,为达到“阻碍”的效果,只有减小S ,即线圈平面将向使α减小的方向转动。
练习18、如图,相邻的两个正方形区域内存在垂直于水平面,方向相反的匀强磁场,大小为1T 。
一个正方形线框在光滑水平面上以初速度2m/s 开始向右运动,线框的边长为0.5m ,小于磁场区域边长。
M 、N 分别为ad 、bc 边的中点,则线框从图示位置运动到MN 与PQ 重合时,速度变为1m/s ,则( )A. 磁通量的变化为0.125WbB. 磁通量的变化为0.25WbC. 加速度的最小值为8m/s 2D. 线框中产生的热量为0.75J例19、如图所示,下端封闭、上端开口,高h=5m ,内壁光滑的细玻璃管竖直放置,管底有质量m=10g ,电荷量q=0.2C 的小球,整个装置以v=5m/s 的速度沿垂直于磁场方向进入B=0.2T,P方向垂直纸面向内的匀强磁场,由于外力的作用,玻璃管在磁场中的速度保持不变,最终小球从上端管口飞出。
g 取10m/s 2.求 (1) 小球的电性(2) 小球在管中的运动时间。
(3) 小球在管中运动过程中增加的机械能。
【错解分析】:错解:因为不加理解地记忆:洛伦兹力不做功。
从而想不明白小球的动能增加了,明明是洛伦兹做了功,但洛伦兹力不做功的。
本题求解过程一般不会错。
但解出结果不代表理解了。
特点是最后一问。
【解题指导】:【答案】:正电;1S ;1J【解析】:洛伦兹力不做功,这是大家所认同的,但洛伦兹力不做功并不代表其分力也不做功,如某带电粒子在磁场中运动某时刻的速度与洛伦兹力的方向如图所示,把洛伦兹力和速度按如下图所示进行分解,则可知1洛F 在1v 方向上要做负功,2洛F 在2v 方向上要做正功,而1洛F 和2洛F 所做功的代数和仍然为0。
本题解题过程:(1) 小球因受到向上的洛伦兹力的作用而向上运动,故小球带正电。
(2) 小球的运动可以分成水平方向和竖直方向的运动。
小球在水平方向的匀度决定了小球在竖直方向受到的洛伦兹力大小qvB F =1洛不变,小球在竖直方向上做匀加速上升运动。
根据ma mg qvB =-及221gt h =和t=1S 。
(3)小球在运动过程中竖直方向的速度不断增大,使小球在水平向左方向的洛伦兹力2洛F 不断增大,阻碍小球水平方向的运动,做负功。
小球在竖直方向的洛伦兹力1洛F 使小球上升,做正功。
小球水平方向速度不变,小球增加的机械能就是竖直方向的洛伦兹力对小球做的功J h qvB E 1=⋅=∆该题中洛伦兹力的两个分力1洛F 和2洛F 都做功,一个做正功,一个做负功,但总功是0.所以还是洛伦兹力不做功。
练习19、如图所示,在水平正交的匀强电场和匀强磁场中,E=4V/m ,B=2T ,一质量m=1g 的带正电的小物块A ,从绝缘粗糙的竖直墙壁的M 点由静止下滑,当它滑行h=0.8m 到达N 点时,离开墙壁做曲线运动,当A 运动到P 点时恰好处于平衡状态,此时速度方向与水平方向成45°角,若P 与M 的高度差H=1.6m ,求 (1) A 沿墙壁下滑时摩擦力做的功(2) P 与M 间的水平距离为多少?(g 取10m/s 2)例20、如图所示,匀强磁场方向垂直于纸面向里,匀强电场方向水平向右,一质量为m ,电量为q 的粒子以速度v 与磁场方向垂直、与电场方向夹角45°射入复合场中,恰好做直线运动,求电场强度E 和磁感应强度B 的大小。
【错解分析】:错解,该题主要是无法把握物体的真实运动情况,自然无法着手处理问题。
错得是百花八门。
不知道:有洛伦兹力存在的直线运动一定是匀速直线运动 【解题指导】: 【答案】:q m g qvm g 2【解析】:有洛伦兹力存在的直线运动一定是匀速直线运动。
因为粒子受重力、电场力和洛伦兹力三个力,要使物体做直线运动,这三个力的合力的方向必须与速度在同一直线更vBMNE重要的是合力的方向不能变。
三个力中重力和电场力是恒力,洛伦兹力总是与速度垂直且大小随速度变化。
如果粒子速度发生变化,则洛伦兹力就会发生变化,合力的方向就会发生变化,物体将不能做直线运动,所以速度大小不能变。
即粒子做直线运动时速度大小不能变,就是匀速直线运动。
如下图所示,粒子在这三个力作用下必须做匀速直线运动,即这三个力合力为0。
将洛伦兹力分解到水平和竖直方向有: 水平方向:045cos qvB qE =竖直方向:045sin qvB mg =q m g E =qvmgB 2=练习20、在空间某一区域中同时存在匀强电场和匀强磁场,匀强磁场方向垂直于纸面向里,大小为B 。
匀强电场大小方向未知。
如果要使一质量为m ,电量为q 的带正电的粒子能够以速度v 在复合场中作匀速圆周运动,则电场的大小和方向应该如何?例21、如图所示,两个质量均为m 的完全相同的金属球壳a 与b ,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离为L ,为球半径的3倍。