對(duì)稱與化立體為平面兩種解題思想方法分析與思考

1、 物理學(xué)思想物理學(xué)思想化立體位平面化立體位平面18如圖所示，如圖所示，A、B為豎直墻面上等高的兩點(diǎn)，為豎直墻面上等高的兩點(diǎn)，AO、BO為長(zhǎng)度相等的兩根輕繩，為長(zhǎng)度相等的兩根輕繩，CO為一根輕桿，為一根輕桿，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸C在在AB中點(diǎn)中點(diǎn)D的正下方，的正下方，AOB在同一水平面在同一水平面內(nèi)，內(nèi)， AOB120 ， COD60 ，若在，若在O點(diǎn)處懸點(diǎn)處懸掛一個(gè)質(zhì)量為掛一個(gè)質(zhì)量為m的物體，則平衡后繩的物體，則平衡后繩AO所受的拉所受的拉力和桿力和桿OC所受的壓力分別為所受的壓力分別為 Amg，B C ，mg Dmg21mg33mg332mg21mg332mg332 D C B O A m 如圖所示，兩

2、根直木棍如圖所示，兩根直木棍AB和和CD相互平行，斜靠相互平行，斜靠在豎直墻壁上固定不動(dòng)，水泥圓筒從木棍的上部在豎直墻壁上固定不動(dòng)，水泥圓筒從木棍的上部勻速滑下若保持兩木棍傾角不變，將兩者間的勻速滑下若保持兩木棍傾角不變，將兩者間的距離稍增大后固定不動(dòng)，且仍能將水泥圓筒放在距離稍增大后固定不動(dòng)，且仍能將水泥圓筒放在兩木棍的上部，則兩木棍的上部，則( ) A勻速下滑勻速下滑 B勻加速下滑勻加速下滑 C可能靜止可能靜止 D一定靜止一定靜止 21如圖所示，水平傳送帶帶動(dòng)兩金屬桿勻速向右運(yùn)動(dòng)，如圖所示，水平傳送帶帶動(dòng)兩金屬桿勻速向右運(yùn)動(dòng)，傳送帶右側(cè)與兩光滑平行金屬導(dǎo)軌平滑連接，導(dǎo)軌與水傳送帶右側(cè)與兩光

3、滑平行金屬導(dǎo)軌平滑連接，導(dǎo)軌與水平面間夾角為平面間夾角為30，兩虛線，兩虛線EF、GH之間有垂直導(dǎo)軌平之間有垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)寬度為，磁場(chǎng)寬度為L(zhǎng)，兩金屬桿的長(zhǎng)度和兩導(dǎo)軌的間距均為兩金屬桿的長(zhǎng)度和兩導(dǎo)軌的間距均為d，兩金屬桿，兩金屬桿a、b質(zhì)量均為質(zhì)量均為m，兩桿與導(dǎo)軌接觸良好。當(dāng)金屬桿，兩桿與導(dǎo)軌接觸良好。當(dāng)金屬桿a進(jìn)入磁進(jìn)入磁場(chǎng)后恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬桿場(chǎng)后恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬桿a離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，金離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，金屬桿屬桿b恰好進(jìn)入磁場(chǎng)，則恰好進(jìn)入磁場(chǎng)，則 A金屬桿金屬桿b進(jìn)入磁場(chǎng)后做加速運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)后做加速運(yùn)動(dòng)B金屬桿金屬桿

4、b進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速運(yùn)動(dòng)C兩桿在穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中兩桿在穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，回路中產(chǎn)生的總熱量為，回路中產(chǎn)生的總熱量為mgL/2D兩桿在穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，兩桿在穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，回路中產(chǎn)生的總熱量為回路中產(chǎn)生的總熱量為mgL圖甲遮光片光源光敏管數(shù)字計(jì)時(shí)器氣 墊 導(dǎo) 軌標(biāo)尺 如圖所示，兩個(gè)端面半徑同為如圖所示，兩個(gè)端面半徑同為R的圓柱形鐵芯同的圓柱形鐵芯同軸水平放置，相對(duì)的端面之間有一縫隙，鐵芯上軸水平放置，相對(duì)的端面之間有一縫隙，鐵芯上繞導(dǎo)線并與電源連接，在縫隙中形成一勻強(qiáng)磁場(chǎng)。繞導(dǎo)線并與電源連接，在縫隙中形成一勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一銅質(zhì)細(xì)直棒一銅質(zhì)細(xì)直棒ab水平置于縫隙中，且與圓柱軸線水

5、平置于縫隙中，且與圓柱軸線等高、垂直。讓銅棒從靜止開(kāi)始自由下落，銅棒等高、垂直。讓銅棒從靜止開(kāi)始自由下落，銅棒下落距離為下落距離為0.2R時(shí)銅棒中電動(dòng)勢(shì)大小為時(shí)銅棒中電動(dòng)勢(shì)大小為E1，下落，下落距離為距離為0.8R時(shí)電動(dòng)勢(shì)大小為時(shí)電動(dòng)勢(shì)大小為E2，忽略渦流損耗和，忽略渦流損耗和邊緣效應(yīng)。關(guān)于邊緣效應(yīng)。關(guān)于E1、E2的大小和銅棒離開(kāi)磁場(chǎng)前的大小和銅棒離開(kāi)磁場(chǎng)前兩端的極性，下列判斷正確的是兩端的極性，下列判斷正確的是AE1E2，a端為正端為正 BE1E2，b端為正端為正 CE1E2，a端為正端為正 DE1E2，b端為正端為正 如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為m、長(zhǎng)為、長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線用兩絕緣的直導(dǎo)線

6、用兩絕緣細(xì)線懸掛于細(xì)線懸掛于OO，并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)導(dǎo)線中，并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)導(dǎo)線中通以沿通以沿x負(fù)方向的電流負(fù)方向的電流I，且導(dǎo)線保持靜止時(shí)，懸，且導(dǎo)線保持靜止時(shí)，懸線與豎直方向的夾角為。則磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大線與豎直方向的夾角為。則磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小可能為（小可能為（ ） （A）z正向，正向， （B）y正向，正向， （C）z負(fù)向，負(fù)向， （D）沿懸線向上，沿懸線向上，tanILmgILmgtanILmgsinILmg 如圖，足夠長(zhǎng)的如圖，足夠長(zhǎng)的U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成角角(090)，其中，其中MN與與PQ平行且間距為平行且間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)

7、度，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，導(dǎo)軌電阻不計(jì)金屬棒的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，導(dǎo)軌電阻不計(jì)金屬棒ab由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸，軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸，ab棒接入電路棒接入電路的電阻為的電阻為R，當(dāng)流過(guò)，當(dāng)流過(guò)ab棒某一橫截面的電量為棒某一橫截面的電量為q時(shí)，棒的速度大時(shí)，棒的速度大小為小為v，則金屬棒，則金屬棒ab在這一過(guò)程中在這一過(guò)程中()A運(yùn)動(dòng)的平均速度大小為運(yùn)動(dòng)的平均速度大小為 B下滑的位移大小為下滑的位移大小為 C產(chǎn)生的焦耳熱為產(chǎn)生的焦耳熱為qBLvD受到的最大安培力大小為受到的最大安培力大小為2vsinRvLB22BLq

8、R 圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A為交流電流表線圈為交流電流表線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的水平軸繞垂直于磁場(chǎng)方向的水平軸OO沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化動(dòng)從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示以下判斷正確的是（）的圖象如圖乙所示以下判斷正確的是（） A電流表的示數(shù)為電流表的示數(shù)為10A B線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50 rad/s C0.01s時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行 D0.

9、02s時(shí)電阻時(shí)電阻R中電流的方向自右向左中電流的方向自右向左 如圖為一種早期發(fā)電機(jī)原理示意圖，該發(fā)電機(jī)由固定如圖為一種早期發(fā)電機(jī)原理示意圖，該發(fā)電機(jī)由固定的圓形線圈和一對(duì)用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構(gòu)成，兩的圓形線圈和一對(duì)用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構(gòu)成，兩磁極相對(duì)于線圈平面對(duì)稱，在磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)磁極相對(duì)于線圈平面對(duì)稱，在磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，磁極中心在線圈平面上的投影沿圓弧程中，磁極中心在線圈平面上的投影沿圓弧XOY運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)，（O是線圈中心），則（）是線圈中心），則（） A從從X到到O，電流由，電流由E經(jīng)經(jīng)G流向流向F，先增大再減小，先增大再減小 B從從X到到O，電流由，電流由F經(jīng)經(jīng)G流向流

10、向E，先減小再增大，先減小再增大 C從從O到到Y(jié)，電流由，電流由F經(jīng)經(jīng)G流向流向E，先減小再增大，先減小再增大 D從從O到到Y(jié)，電流由，電流由E經(jīng)經(jīng)G流向流向F，先增大再減小，先增大再減小 如圖甲所示，一端封閉的兩條平行光滑導(dǎo)軌相距如圖甲所示，一端封閉的兩條平行光滑導(dǎo)軌相距L，距左端，距左端L處處的中間一段被彎成半徑為的中間一段被彎成半徑為H的的1/4圓弧，導(dǎo)軌左右兩段處于高度圓弧，導(dǎo)軌左右兩段處于高度相差相差H的水平面上，圓弧導(dǎo)軌所在區(qū)域無(wú)磁場(chǎng)，右段區(qū)域存在勻的水平面上，圓弧導(dǎo)軌所在區(qū)域無(wú)磁場(chǎng)，右段區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)磁場(chǎng)B0，左段區(qū)域存在均勻分布但隨時(shí)間線性變化的磁場(chǎng)，左段區(qū)域存在均勻分布但

11、隨時(shí)間線性變化的磁場(chǎng)B（t），如圖乙所示，兩磁場(chǎng)方向均豎直向上。在圓弧頂端，放），如圖乙所示，兩磁場(chǎng)方向均豎直向上。在圓弧頂端，放置一質(zhì)量為置一質(zhì)量為m的金屬捧的金屬捧ab，與導(dǎo)軌左段形成閉合回路，從金屬棒，與導(dǎo)軌左段形成閉合回路，從金屬棒下滑開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)時(shí)間下滑開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t0滑到圓弧底端。設(shè)金屬棒在回路中的滑到圓弧底端。設(shè)金屬棒在回路中的電阻為電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g。（1）問(wèn)金屬棒在圓弧內(nèi)滑動(dòng)時(shí)，回路中感應(yīng)電流的大小和方向是）問(wèn)金屬棒在圓弧內(nèi)滑動(dòng)時(shí)，回路中感應(yīng)電流的大小和方向是否發(fā)生改變？為什么？否發(fā)生改變？為什么？ （2）求）求0到到t

12、0時(shí)間內(nèi)，回路中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱量。時(shí)間內(nèi)，回路中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱量。（3）探討在金屬棒滑到圓弧底端進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)）探討在金屬棒滑到圓弧底端進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B0的一瞬間，回路的一瞬間，回路中感應(yīng)電流的大小和方向。中感應(yīng)電流的大小和方向。 解：（解：（1）感應(yīng)電流的大小和方向均不發(fā)生改變，因?yàn)榻饘侔艋└袘?yīng)電流的大小和方向均不發(fā)生改變，因?yàn)榻饘侔艋綀A弧任意位置時(shí)，回路中磁通量的變化率相同到圓弧任意位置時(shí)，回路中磁通量的變化率相同 （2）0t0時(shí)間內(nèi)，設(shè)回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為時(shí)間內(nèi)，設(shè)回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E，感應(yīng)電流為，感應(yīng)電流為I，感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱量為感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱量為Q，由法拉

13、第電磁感應(yīng)定律：，由法拉第電磁感應(yīng)定律： 根據(jù)閉合電路歐姆定律：根據(jù)閉合電路歐姆定律： 由焦耳定律及由焦耳定律及有有Q=I2Rt0= （3）設(shè)金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)）設(shè)金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)B0一瞬間的速度為一瞬間的速度為v，金屬棒在圓弧區(qū)，金屬棒在圓弧區(qū)域下滑的過(guò)程中，機(jī)械能守恒：域下滑的過(guò)程中，機(jī)械能守恒： mgh=1/2mv2 在很短的時(shí)間在很短的時(shí)間t內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，金屬棒進(jìn)入磁內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)場(chǎng)B0瞬間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為瞬間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，則：，則：=B0Lx+L2B（t） 閉合電路歐姆定律，求得感應(yīng)電流：閉合電路歐姆定律，求得感應(yīng)電流：I=B0L( - L /t

14、0 ) /R 根據(jù)根據(jù)討論：討論： 當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，I=0 當(dāng)方向?yàn)楫?dāng)方向?yàn)閎a 當(dāng)方向?yàn)楫?dāng)方向?yàn)閍btEREI RtBL0204gH2 對(duì)稱思想分析問(wèn)題對(duì)稱思想分析問(wèn)題如圖，一半徑為如圖，一半徑為R的圓盤(pán)上均勻分布著電荷量為的圓盤(pán)上均勻分布著電荷量為Q的電的電荷，在垂直于圓盤(pán)且過(guò)圓心荷，在垂直于圓盤(pán)且過(guò)圓心c的軸線上有的軸線上有a、b、d三個(gè)三個(gè)點(diǎn)，點(diǎn)，a和和b、b和和c、c和和d間的距離均為間的距離均為R，在，在a點(diǎn)處有一點(diǎn)處有一電荷量為電荷量為q（q0）的固定點(diǎn)電荷已知）的固定點(diǎn)電荷已知b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，則為零，則d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為（點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為（k為靜電力常量為靜電力常量)A

15、. B.C. D.23Rqk2910Rqk2RqQk299RqQk下列選項(xiàng)中的各下列選項(xiàng)中的各1/4圓環(huán)大小相同圓環(huán)大小相同,所帶電荷量所帶電荷量已在圖中標(biāo)出已在圖中標(biāo)出,且電荷均勻分布且電荷均勻分布,各各1/4圓環(huán)間圓環(huán)間彼此絕緣彼此絕緣. 坐標(biāo)原點(diǎn)坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是處電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是（2013山東）如圖所示，在山東）如圖所示，在x軸上相距為軸上相距為L(zhǎng)的兩點(diǎn)的兩點(diǎn)固定兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷固定兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷+Q、-Q，虛線是以，虛線是以+Q所所在點(diǎn)為圓心、為半徑在點(diǎn)為圓心、為半徑 的圓，的圓，a、b、c、d是圓是圓上的四個(gè)點(diǎn)，其中上的四個(gè)點(diǎn)，其中a、c兩點(diǎn)在兩點(diǎn)在x軸上，軸上，b

16、、d兩點(diǎn)關(guān)兩點(diǎn)關(guān)于于x軸對(duì)稱下列判斷正確的是（）軸對(duì)稱下列判斷正確的是（） A Ab b、d d兩點(diǎn)處的電勢(shì)相同兩點(diǎn)處的電勢(shì)相同 B B四點(diǎn)中四點(diǎn)中c c點(diǎn)處的電勢(shì)最低點(diǎn)處的電勢(shì)最低 C Cb b、d d兩點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度相同兩點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度相同 D D將一試探電荷將一試探電荷+q+q沿圓周由沿圓周由a a點(diǎn)移至點(diǎn)移至c c點(diǎn)，點(diǎn)，+q+q的電勢(shì)能減小的電勢(shì)能減小 2L15如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中的如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中的A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成三點(diǎn)構(gòu)成一邊長(zhǎng)為一邊長(zhǎng)為a的等邊三角形。電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與紙面的等邊三角形。電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與紙面平行。電子以某一初速度僅在靜電力作用下從平行。電子以某一初速度僅在靜電

17、力作用下從B移移動(dòng)到動(dòng)到A動(dòng)能減少動(dòng)能減少E0, 質(zhì)子僅在靜電力作用下從質(zhì)子僅在靜電力作用下從C移動(dòng)移動(dòng)到到A動(dòng)能增加動(dòng)能增加E0，已知電子和質(zhì)子電量絕對(duì)值均為，已知電子和質(zhì)子電量絕對(duì)值均為e，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度 A. B.A. B.C. C. D D. .eaE02eaE0eaE330eaE3320 靜電場(chǎng)方向平行于靜電場(chǎng)方向平行于x軸，其電勢(shì)軸，其電勢(shì)隨隨x的分布可簡(jiǎn)的分布可簡(jiǎn)化為如圖所示的折線，圖中化為如圖所示的折線，圖中0和和d為已知量，一為已知量，一個(gè)帶負(fù)電的粒子在電場(chǎng)中以個(gè)帶負(fù)電的粒子在電場(chǎng)中以x=0為中心、沿為中心、沿x軸方軸方向做周期性運(yùn)動(dòng)。已知該粒子質(zhì)量為向做周期性運(yùn)動(dòng)。已知該粒子質(zhì)量為m、電荷量、電荷量為為-q，其動(dòng)能與電勢(shì)能之和為