高中物理解題方法專題指導(dǎo)共六講,51

1、高中物理解題方法專題指導(dǎo)方法專題一：圖像法解題一、方法簡(jiǎn)介圖像法是根據(jù)題意把抽像復(fù)雜的物理過(guò)程有針對(duì)性地表示成物理圖像，將物理量間 的代數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)閹缀侮P(guān)系，運(yùn)用圖像直觀、形像、簡(jiǎn)明的特點(diǎn)，來(lái)分析解決物理問(wèn)題, 由此達(dá)到化難為易、化繁為簡(jiǎn)的目的.高中物理學(xué)習(xí)中涉及大量的圖像問(wèn)題，運(yùn)用圖像解題是一種重要的解題方法.在運(yùn) 用圖像解題的過(guò)程中，如果能分析有關(guān)圖像所表達(dá)的物理意義，抓住圖像的斜率、截距、 交點(diǎn)、面積、臨界點(diǎn)等幾個(gè)要點(diǎn)，常常就可以方便、簡(jiǎn)明、快捷地解題.、典型應(yīng)用把握?qǐng)D像斜率的物理意義在v-t圖像中斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度，在s-t圖像中斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的速度,在2.U-I圖像中斜率表示

2、電學(xué)元件的電阻，不同的物理圖像斜率的物理意義不同.抓住截距的隱含條件V ,內(nèi)電阻圖像中圖線與縱、橫軸的截距是另一個(gè)值得關(guān)注的地方，常常是題目中的隱含條件.根據(jù)得出的一組數(shù)據(jù)作出由圖像得出電池的電動(dòng)勢(shì)U-I圖像，如圖所示,E=例1、在測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，r=3 .挖掘交點(diǎn)的潛在含意一般物理圖像的交點(diǎn)都有潛在的物理含意，解題中往往又是一個(gè)重要的條件，需要 我們多加關(guān)注.如：兩個(gè)物體的位移圖像的交點(diǎn)表示兩個(gè)物體“相遇”例2、A、B兩汽車站相距60 km,從A站每隔10 min向B站開(kāi)出一輛汽車，行駛速度 為60 km/h. (1)如果在A站第一輛汽車開(kāi)出時(shí)，B站也有一輛汽車以同樣大小的速

3、度開(kāi)往A站，問(wèn)B站汽車在行駛途中能遇到幾輛從A站開(kāi)出白汽車？(2)如果B站汽車與A站另一輛汽車同時(shí)開(kāi)出，要使B站汽車在途中遇到從 A站開(kāi)出的車數(shù)最多，那么 B站汽車至少應(yīng)在A站第一輛車開(kāi)出多長(zhǎng)時(shí)間后出發(fā)(即應(yīng)與A站第幾輛車同時(shí)開(kāi)出)？最多在途中能遇到幾輛車？(3)如果B站汽車與A站汽車不同時(shí)開(kāi)出，那么B站汽車在行駛途中又最多能遇到幾輛車？例3、如圖是額定電壓為100伏的燈泡由實(shí)驗(yàn)得到的伏安特曲線，則 此燈泡的額定功 率為多大？若將規(guī)格是“100 V、100 W 的定值電阻與此次T泡串聯(lián)接在100 v的電壓上,4.明確面積的物理意義設(shè)定值電阻的阻值不隨溫度而變化，利用圖像的面積所代表的物理意義解

4、題，往往帶有一定的綜合性，常和斜率的物理 意義結(jié)合起來(lái)，其中 v 一t圖像中圖線下的面積代表質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移是最基本也是運(yùn)用 得最多的.例4、在光滑的水平面上有一靜止的物體，現(xiàn)以水平恒力甲推這一物體，作用一段時(shí)間后，換成相反方向的水平恒力乙推這一物體.當(dāng)恒力乙作用時(shí)間與恒力甲作用時(shí)間相同 時(shí)，物體恰好回到原處，此時(shí)物體的動(dòng)能為 32 J .則在整個(gè)過(guò)程中，恒力甲做功等于多 少？恒力乙做功等于多少？.尋找圖中的臨界條件物理問(wèn)題常涉及到許多臨界狀態(tài)，其臨界條件常反映在圖中，尋找圖中的臨界條件，可以使物理情景變得清晰.例5、從地面上以初速度 2V0豎直上拋一物體 A,相隔 t時(shí)間后又以初速度 V0從地

5、面 上豎直上拋另一物體 B,要使A、B能在空中相遇，則 t應(yīng)滿足什么條件？v=20 cm/s通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，取它剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻 t=0 ,在.把握?qǐng)D像的物理意義例6、如圖所示，一寬40 cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域， 磁場(chǎng)方向垂直紙面向里. 一邊長(zhǎng)為20 cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定速度 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線框有一邊始終與磁場(chǎng)區(qū)域的邊界平行.卜列圖線中，正確反映感應(yīng)電流隨時(shí)問(wèn)變化規(guī)律的是()三、針對(duì)訓(xùn)練()1.汽車甲沿著平直的公路以速度V0做勻速直線運(yùn)動(dòng).當(dāng)它路過(guò)某處的同時(shí)，該處有一輛汽車乙開(kāi)始做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)去追趕甲車.根據(jù)上述的已知條件A .可求出乙車追上甲車時(shí)乙車的速度B

6、 .可求出乙車追上甲車時(shí)乙車所走的路程C .可求出乙車從開(kāi)始起動(dòng)到追上甲車時(shí)所用的時(shí)間D .不能求出上述三者中任何一個(gè)()2.在有空氣阻力的情況下，以初速vi豎直上拋一個(gè)物體，經(jīng)過(guò)時(shí)間ti,到達(dá)最高點(diǎn).又經(jīng)過(guò)時(shí)間t2,物體由最高點(diǎn)落回到拋出點(diǎn)，這時(shí)物體的速度為V2,則A . V2=V1, t 2=tlB. V2V1, t 2t 1C . V2tlD. V2V1, t 2t 1()3、一顆速度較大的子彈，水平擊穿原來(lái)靜止在光滑的水平面上的木塊，設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力恒定，則子彈入射速度增大時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A、木塊獲得的動(dòng)能變大B 、木塊獲得的動(dòng)能變小C、子彈穿過(guò)木塊的時(shí)間變長(zhǎng)D 、子彈穿過(guò)木塊的

7、時(shí)間不變4、一火車沿直線軌道從靜止發(fā)出由 A地駛向B地，并停止在B地.A、B兩地相距s, 火車做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度最大為 ai,做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度的絕對(duì)值最大為a2,由此可以判斷出該火車由 A到B所需的最短時(shí)間為.5、一質(zhì)點(diǎn)沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)，其中 v隨時(shí)間t的變化如圖(a)所示，設(shè)t=0時(shí)，質(zhì) 點(diǎn)位于坐標(biāo)原點(diǎn)。處.試根據(jù)v-t圖分別在(b)及圖(c)中盡可能準(zhǔn)確地畫(huà)出：表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度 a隨時(shí)間t變化關(guān)系的a-t圖；表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移 x隨時(shí)間t變化關(guān)系的x-t圖.* ij/m - s26、物體從某一高度由靜止開(kāi)始滑下，第一次經(jīng)光滑斜面滑至底端時(shí)間為ti,第二次經(jīng)過(guò)光滑曲面 ACD滑

8、至底端時(shí)間為t2,如圖所示，設(shè)兩次通過(guò)的路程相等，試比較 ti與 t 2的大小關(guān)系.7、兩光滑斜面高度相等，乙斜面的總長(zhǎng)度和甲斜面的總長(zhǎng)度相等，只是由兩部分接成，如圖所示.將兩個(gè)相同的小球從斜面的頂端同時(shí)釋放，不計(jì)在接頭處的能量損失，問(wèn)哪個(gè)先滑到底端？8、A B兩點(diǎn)相距s,將s平分為n等份.今讓一物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）從八點(diǎn)由靜 止開(kāi)始向B做加速運(yùn)動(dòng)，物體通過(guò)第一等份時(shí)的加速度為a,以后每過(guò)一個(gè)等分點(diǎn)，加速度都增加a/n，試求該物體到達(dá) B點(diǎn)的速度.9、質(zhì)量m=1kg的物體A開(kāi)始時(shí)靜止在光滑水平地面上，在第 1, 3, 5奇數(shù)秒內(nèi), 給A施加同向的2 N的水平推力F,在2, 4, 6偶數(shù)秒內(nèi)，不給

9、施加力的作用，問(wèn)經(jīng)多 少時(shí)間，A可完成s=100 m的位移.10、一只老鼠從老鼠洞沿直線爬出，已知爬出速度v的大小與距洞口的距離 s成反比,當(dāng)老鼠到達(dá)洞口的距離 s1m的A點(diǎn)時(shí)，速度大小為 v20cm/s,當(dāng)老鼠到達(dá)洞口的距離 s2=2m的A點(diǎn)時(shí)，速度大小為 V2為多少？老鼠從 A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)所用的時(shí)間t為多少？例題解析：例1.【解析】 電源的U-I圖像是經(jīng)常碰到的，由圖線與縱軸的截距容易得出電動(dòng) 勢(shì)E=1.5 V,圖線與橫軸的截距 0. 6 A是路端電壓為0. 80伏特時(shí)的電流，（學(xué)生在這里 常犯的錯(cuò)誤是把圖線與橫軸的截距0. 6 A當(dāng)作短路電流，而得出r=E/I短=2.5 0的錯(cuò)誤結(jié)論.）故

10、電源的內(nèi)阻為：r=4UAI=1.2 Q.例2.【解析】依題意在同一坐標(biāo)系中作出分別從A、B站由不同時(shí)刻開(kāi)出的汽車做勻速運(yùn)動(dòng)的st圖像，如圖所示.從圖中可一目了然地看出：（1）當(dāng)B站汽車與A站第一輛汽車同時(shí)相向開(kāi)出時(shí)，B站汽車的s 一 t圖線CD與A站汽車的s-t圖線有6個(gè)交點(diǎn)（不包在t軸上的交點(diǎn)），這 表明B站汽車在途中（不包括在站上）能遇到6輛從A站開(kāi)出的汽車.（2）要使B站汽車在 途中遇到的車最多，它至少 應(yīng)在A站第一輛車開(kāi)出50 min后出發(fā)，即應(yīng)與 A站第6輛車 同時(shí)開(kāi)出此時(shí)對(duì)應(yīng) B站汽車的s-t圖線MNf A站汽車的s t圖線共有11個(gè)交點(diǎn)（不 包才t軸上的交點(diǎn)），所以B站汽車在途中

11、（不包括在站上）最多能遇到1l輛從A站開(kāi)出 的車.（3）如果B站汽車與A站汽車不同時(shí)開(kāi)出，則B站汽車的s-t圖線（如圖中的直線PQ）與A站汽車的s-t圖線最多可有12個(gè)交點(diǎn)，所以B站汽車在途中最多能遇到12輛車.例 3.【解析】 由圖線可知：當(dāng) U=100 V, I=0.32 A, P=UI=100X 0 .32=32 W;定值電阻的阻值R=100 Q由 Ul+LR=100 V,得：UL+100I=100 V, I= 1 -Ul100作該方程的圖線（如圖乙中直線），它跟原圖線的交點(diǎn)的坐標(biāo)為：I 1=0.29 A, U.1=7l V;此交點(diǎn)就是燈泡的工作點(diǎn)，故燈泡消耗的實(shí)際功率：P-1=I1 L

12、L1 =20W.圖甲圖乙例4.【解析】這是一道較好的力學(xué)綜合題，涉及運(yùn)動(dòng)、力、功能關(guān)系的問(wèn)題.粗看物理情景并不復(fù)雜，但題意直接給的條件不多，只能深挖題中隱含的條件.下圖表達(dá)出 了整個(gè)物理過(guò)程，可以從牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)、圖像等多個(gè)角度解出，應(yīng)用圖像方法, 簡(jiǎn)單、直觀.作出速度一時(shí)間圖像（如圖a所示），位移為速度圖線與時(shí)間軸所夾的面積，依題意，總 位移為零，即 4 0AE的面積與4EBC面積相等，由幾何知識(shí)可知 4ADC的面積與4ADB面 積相等，故4OAB的面積與DCB0積相等（如圖b所示）.1=V 2t 02rr 1,、即：一(Vi X 2t )2解得：V2=2vi由題意知，mv22=32J

13、,故 mv2=8J, TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 22根據(jù)動(dòng)能定理有W i = mvi2=8J, W2= m（v 22-v i2）=24J HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 22s-t例5.【解析】在同一坐標(biāo)系中作兩物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的 圖像，如圖.要 A、B在空中相遇，必須使兩者相對(duì)于拋 出點(diǎn)的位移相等，即要求A、B圖線必須相交，據(jù)此可從圖中很快看出：物體 B最早拋出時(shí)的臨界情形是物體B落地時(shí)恰好與A相遇；物體B最遲拋出時(shí)的臨界情形是 物體B拋出時(shí)恰好與 A相

14、遇.故要使 A、B能在空中相 遇, t應(yīng)滿足的條件為：2v0/g tt 2.乙圖中小球先到底端.vb=J2as(n+*) =Jas(3 . 13.64 s.10 cm/s ; 7.5s等效法一.方法介紹等效法是科學(xué)研究中常用的思維方法之一，它是從事物的等同效果這一基本點(diǎn)出發(fā) 的，它可以把復(fù)雜的物理現(xiàn)象、物理過(guò)程轉(zhuǎn)化為較為簡(jiǎn)單的物理現(xiàn)象、物理過(guò)程來(lái)進(jìn)行 研究和處理，其目的是通過(guò)轉(zhuǎn)換思維活動(dòng)的作用對(duì)象來(lái)降低思維活動(dòng)的難度，它也是物 理學(xué)研究的一種重要方法.用等效法研究問(wèn)題時(shí)，并非指事物的各個(gè)方面效果都相同，而是強(qiáng)調(diào)某一方面的效 果.因此一定要明確不同事物在什么條件、什么范圍、什么方面等效.在中學(xué)物

15、理中， 我們通?？梢园阉龅降牡刃Х譃椋何锢砹康刃?、物理過(guò)程等效、物理模型等效等.典例分析.物理量等效在高中物理中，小到等效勁度系數(shù)、合力與分力、合速度與分速度、總電阻與分電 阻等；大到等效勢(shì)能、等效場(chǎng)、矢量的合成與分解等，都涉及到物理量的等效.如果能 將物理量等效觀點(diǎn)應(yīng)用到具體問(wèn)題中去，可以使我們對(duì)物理問(wèn)題的分析和解答變得更為 簡(jiǎn)捷.例l .如圖所示，ABCD為表示豎立放在場(chǎng)強(qiáng)為 E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣 光滑軌道，其中軌道的BCD部分是半徑為R的半圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切 A為水平軌道的一點(diǎn)，而且 AB = R =0.2m.把一質(zhì)量m=100g、帶電q=104C的小球

16、，放(1)它到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度是多大?在水平軌道的A點(diǎn)上面由靜止開(kāi)始被釋放后，在軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。(g=10m/s2)求:(2)它到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力是多大?(3)小球所能獲得的最大動(dòng)能是多少？.物理過(guò)程等效對(duì)于有些復(fù)雜的物理過(guò)程，我們可以用一種或幾種簡(jiǎn)單的物理過(guò)程來(lái)替代，這樣能 夠簡(jiǎn)化、轉(zhuǎn)換、分解復(fù)雜問(wèn)題，能夠更加明確研究對(duì)象的物理本質(zhì)，以利于問(wèn)題的順利 解決.高中物理中我們經(jīng)常遇到此類問(wèn)題，如運(yùn)動(dòng)學(xué)中的逆向思維、電荷在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中 的勻速圓周運(yùn)動(dòng)、平均值和有效值等.例2.如圖所示，在豎直平面內(nèi)，放置一個(gè)半徑R很大的圓形光滑軌道，0為其最低點(diǎn).在0點(diǎn)附近P處放一質(zhì)量為 m的滑塊，求由靜止開(kāi)始滑至

17、 0點(diǎn)時(shí)所需的最短時(shí)間.例3.矩形裸導(dǎo)線框長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度為21,短邊的長(zhǎng)度為1,在兩個(gè)短邊上均接有阻值為 R的電阻，其余部分電阻均不計(jì).導(dǎo)線框的位置如圖所示，線框內(nèi)的磁場(chǎng)方向及分布情況如圖， 大小為B=B0cos . 一電阻為R的光滑導(dǎo)體棒 AB與短邊平行21且與長(zhǎng)邊始終接觸良好.起初導(dǎo)體棒處于x=0處，從t=0時(shí)刻起，導(dǎo)體棒 AB在yX x方向的外力F的作用下做速度為 v的勻速運(yùn)動(dòng).試求：(1)導(dǎo)體棒AB從x=0運(yùn)動(dòng)到x=21的過(guò)程中外力F隨時(shí)間t變化的規(guī)律；(2)導(dǎo)體棒AB從x=0運(yùn)動(dòng)到x=21的過(guò)程中整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量.物理模型等效物理模型等效在物理學(xué)習(xí)中應(yīng)用十分廣泛，特別是力學(xué)中的很多模型

18、可以直接應(yīng)用到電磁學(xué)中去，如衛(wèi)星模型、人船模型、子彈射木塊模型、碰撞模型、彈簧振子模型等.實(shí) 際上，我們?cè)趯W(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)，經(jīng)常將新的問(wèn)題與熟知的物理模型進(jìn)行等效處理.例4.如圖所示，R、R、R為定值電阻，但阻值未知，R為電阻箱.當(dāng)R為Ri=10 Q時(shí)，通過(guò)它的電流 I xi=1 A ;當(dāng)R為R2=18 時(shí)，通過(guò)它的電流 Ix2=0.6A.則當(dāng) Ix3=0.1 A 時(shí)，求電阻 R3.例5.如圖所示，傾角為 0 =30,寬度L=1 m的足夠長(zhǎng)的U形平行光滑金屬導(dǎo)軌固定 在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1 T、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上，用平行 于導(dǎo)軌且功率恒為 6 w的牽引力牽引一根質(zhì)量 m

19、=0.2 kg ,電阻R=1 放在導(dǎo)軌上的金屬 棒ab由靜止沿導(dǎo)軌向上移動(dòng)，當(dāng)金屬棒ab移動(dòng)2.8 m時(shí)獲得穩(wěn)定速度，在此過(guò)程中金屬棒產(chǎn)生的熱量為 5.8 J(不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦，g取10 m/s2),求:金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多大？金屬棒從靜止達(dá)到穩(wěn)定速度所需時(shí)間是多少三.強(qiáng)化訓(xùn)練()1.如圖所示，一面積為 S的單匝矩形線圈處于一個(gè)交變的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律為B = B0 sin 0t。下列說(shuō)法不正確的是A、線框中會(huì)產(chǎn)生方向不斷變化的交變電流2B、在t =時(shí)刻，線框中感應(yīng)電流將達(dá)到最大值COC、對(duì)應(yīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度 B= B0的時(shí)刻，線框中感應(yīng)電流也一定為零D、若只增大磁場(chǎng)交變頻率，則

20、線框中感應(yīng)電流的頻率也將同倍數(shù)增加，但有效值不變()2.如圖所示電路中，電表均為理想的，電源電動(dòng)勢(shì)E恒定，內(nèi)阻r=1 Q ,定值電阻R=5Q。當(dāng)電鍵K斷開(kāi)與閉合時(shí)，ab段電路消耗的電功率相等。則以下說(shuō)法中正確的是A.電阻R、R可能分別為40、5aB.電阻R、R可能分別為30、6aC.電鍵K斷開(kāi)時(shí)電壓表的示數(shù)一定大于K閉合時(shí)的示數(shù)D.電鍵 K斷開(kāi)與閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)變化量大小與電流表的示數(shù)變化量大小之比一定等于6Q()3. 一個(gè)邊長(zhǎng)為6 cm的正方形金屬線框置于 勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)垂直，電阻為 0. 36 Q o 磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖3.2.3所示，則線 框中感應(yīng)電流的有

21、效值為A. 我 X10-5AB, V6 X 10-5AC. (45/2) X 10-5AD . (3V?/2)X 10-5A()4 .如圖所示，DC是水平面，AB是斜面。初速為 V0的物 體從D點(diǎn)出發(fā)沿DBA滑到頂點(diǎn)A時(shí)速度剛好為零。如果斜面改為AC, 讓該物體從D點(diǎn)出發(fā)沿DCA滑到點(diǎn)A點(diǎn)且速度剛好為零，則物體具有 的初速度(已知物體與路面的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同且不為零。)A.大于V0 B.等于V0 C.小于V0 D. 處決于斜面的傾角()5.如圖所示，兩塊同樣的玻璃直角三棱鏡 ABC兩者的AC面是平行放置的，在它們之間是均勻的未知透明介 質(zhì)，一單色細(xì)光束 O垂直于AB面人射，在圖示的出射光線中

22、A.1、2、3 (彼此平行)中的任一條都有可能B.4、5、6 (彼此平行)中的任一條都有可能C.7、8、9 (彼此平行)中的任一條都有可能D.只能是4、6中的某一條()6.在如圖所示電路中，A B是兩個(gè)完全相同的燈泡，兩燈的阻值與電阻R的阻值相同，與 A并聯(lián)的電學(xué)元件M可能是電容器 C,也可能是自感系數(shù)很大的而電 阻可以忽略的線圈 L,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，A、B兩燈中的 電流Ia、Ib與M的關(guān)系是A.若M是電容器C,則IaIbC .若M是線圈L,則Ia Ib()7.如圖所示，在平行于水平地面的有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方，有三個(gè)大小相同的正方形線框，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直。三個(gè)線框是用相同的金屬材料

23、制成的，A線框有一個(gè)缺口， B、C線框都閉合，但 B線框?qū)Ь€的橫截面積比 C線框大.現(xiàn)將三個(gè)線 框從同一高度由靜止開(kāi)始同時(shí)釋放，下列關(guān)于它們落地時(shí)間的說(shuō)法正確 的是A .三個(gè)線框同時(shí)落地B .三個(gè)線框中，A線框最早落地C. B線框在C線框之后落地n H乂乂K算K莒KMKKKXKXXMXKK比KX k X ir x kD . B線框和C線框在A線框之后同時(shí)落地()8.如右圖所示，充電后的平行板電容器豎直放置，板間一帶正電的絕緣球用絕緣細(xì)線懸掛于A板上端，若將小球和細(xì)線拉至水平位置，由靜止釋放后小球?qū)⑾蛳聰[動(dòng)直 至與A板發(fā)生碰撞，此過(guò)程細(xì)線始終處于伸直狀態(tài)，則此過(guò)程中A.小球電勢(shì)能一直增加.小球的

24、動(dòng)能一直增大C.小球受細(xì)線的拉力一直在增大D.小球運(yùn)動(dòng)的向心加速度先增大后減小.在光滑水平面上的 O點(diǎn)系一長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線，線的一端系一質(zhì)量為mj帶電量為q的小球。當(dāng)沿細(xì)線方向加上場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，小球處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)給小球一垂直于細(xì)線的初速度V0,使小球在水平面上開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。若 v很小，則小球第一次回到平衡位置所 需時(shí)間為。.如圖，帶電量為+q的點(diǎn)電荷與均勻帶電薄板相距為 2d,點(diǎn) 電荷到帶電薄板的垂線通過(guò)板的幾何中心.若圖中a點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，根據(jù)對(duì)稱性，帶電薄板在圖中b點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為,方向.(靜電力恒量為k).如圖所示，電阻R=F2=8Q , R=4Q, R=0.5 ,電源

25、電勢(shì)E=0.5 V ,內(nèi)電阻r=0.5 Q ,求安培表 Ai和A的示數(shù)各為多少？13 .一條長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線上端固定在 。點(diǎn)，下端系一個(gè)質(zhì)量為 m的小球，將它置于一個(gè)很 大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度為 E,方向水平向右，已知小球在 B點(diǎn)時(shí)平衡，細(xì)線與豎直線 的夾角為0 ,如圖所示，求：當(dāng)懸線與豎直方向的夾角為多大時(shí)，才能使小球由靜止釋放后，細(xì)線到豎直位置 時(shí)，小球速度恰好為零？當(dāng)細(xì)線與豎直方向成 0角時(shí)，至少要給小球一個(gè)多大的沖量，才能使小球在圖示 的豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)？一不例題解析: 例1.【解析】(1)、(2)設(shè)：小球在C點(diǎn)的速度大小是 Vc,對(duì)軌道的壓力大小為 Nc,則 對(duì)于小球由A-C

26、的過(guò)程中，應(yīng)用動(dòng)能定律列出： TOC o 1-5 h z 12qE.2R-mgR = 2 mVC -0在C點(diǎn)的圓軌道徑向應(yīng)用牛頓第二定律，有：Nc.qE=m解得：VC = J4qERZgR =2m/s.mNC =5qE -2mg = 3N mg=qE=1N，合場(chǎng)的方向垂直于 B、C點(diǎn)的連線BC，合場(chǎng)勢(shì)能最低的點(diǎn)在 BC白夕中點(diǎn)D如圖： ，小球的最大能動(dòng)Ekm :Ekm = Epmin = EPd =qER(1 sin 45) mg.R(1 - cos45 ),J5例2 .【解析】滑塊做復(fù)雜的變速曲線運(yùn)動(dòng)，故用牛頓定律、動(dòng)量I 解，但我們通過(guò)仔細(xì)的分析發(fā)現(xiàn)，滑塊的受力、運(yùn)動(dòng)特征與單擺相同,P點(diǎn)到

27、0點(diǎn)的最短時(shí)間為可等效為單擺的運(yùn)動(dòng)，這樣，我們便可迅速地求出滑塊從-1_ _ _t =T,而T =2幾；4. g由此可知，等效法是在效果相同的條件下，將復(fù)雜的狀態(tài)或運(yùn)動(dòng)過(guò)程合理地轉(zhuǎn)化成 簡(jiǎn)單的狀態(tài)或過(guò)程的一種思維方法.例3 .【解析】(1)在t時(shí)刻AB棒的坐標(biāo)為X = Vt感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e = Blv =B0lvcos-vt 2l回路總電阻Rm =R+1 R=3R 22vt2Blvcos2 -回路感應(yīng)電流i _e .lR 3R棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有 F = F =Bil_2 22 :.vt2B；l2vcos2()解得：F =2-(0 a),如圖所示.如果略去A艇啟動(dòng)時(shí)的加速過(guò)程，認(rèn)為它始終做勻速運(yùn)動(dòng)，試

28、求 小速率.A艇能攔住B船所需的最aA -P例5如圖所示，一輛有四分之一圓弧的小車停在不光滑的水平地面上,的小球從靜止開(kāi)始由車的頂端無(wú)摩擦滑下，且小車始終保持靜止?fàn)顟B(tài)動(dòng)到什么位置時(shí)，地面對(duì)小車的靜摩擦力最大濕大值為多少？質(zhì)量為m 當(dāng)小球運(yùn)J J $2 一GO 0例6.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì) E=12 V,內(nèi)阻r=0.5Q , R|=2Q , R2=3G ,滑動(dòng)變阻 器的總電阻Ro=5Q，試分析：在滑動(dòng)片 K從a端移至b端的過(guò)程中，電流表 A的示數(shù) 如何變化？強(qiáng)化訓(xùn)練()1.豎直向上的物體，初速與返回原地時(shí)的末速度大小之比為k,若在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力大小不變，則空氣阻力與重力的大小之比為A. k

29、B, 1/k C, (k2-1)/( k2+1)D , (k2+1)/( k2-1)( )2.電容器 CC2和可變電阻器 Ri、R2以及電源e連接成如 圖所示的電路.當(dāng)Ri的滑動(dòng)觸頭在圖示位置時(shí)， Ci、C2的電量相等.要 使Ci的電量大于C2的電量，應(yīng)A.增大R2B,減小R2C.將Ri的滑動(dòng)觸頭向A端移動(dòng) D.將Ri的滑動(dòng)觸頭向B端滑動(dòng)3.如圖所示，傾角為 8的斜面上方有一點(diǎn) O,在。點(diǎn)放一至斜面的光滑直軌道，要求一質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)沿直軌道到達(dá)斜面 P點(diǎn)的時(shí)間最短.求該直軌道與豎直方向的夾角 P.從底角為8的斜面頂端，以初速度 V0水平拋出一小球，不計(jì)空氣阻力，若斜面足 夠長(zhǎng)，如圖所示，則小球拋出

30、后，離開(kāi)斜面的最大距離 H為多少？.質(zhì)量為 10kg的木箱置于水平地面上如圖所示，它與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)口 =石/3,受到一個(gè)與水平方向成 日角斜向上的拉力 F,為使木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力2F的最小值是多大？g=10m/s2.6.質(zhì)量相同的 A、B兩球，由長(zhǎng)度為 L的輕質(zhì)桿相連，如圖所示放置在墻角，各接 觸面均光滑.初始時(shí)，桿與地面夾角為 e,現(xiàn)由靜止釋放，求桿滑至與水平方向與多大 角度時(shí)，A球脫離墻面？7.如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第二象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.1 T ,在y軸的正半軸上豎有一擋板，板足夠長(zhǎng)，擋板平面垂直于紙面。在P(-4 , 1)點(diǎn)有一粒子放射

31、源，能連續(xù)地向各個(gè)方 向放射出速率相同的同種帶正電粒子，粒子的質(zhì) 量 m=1.0X 10 $kg ,帶電荷量為 q=+1X10_5C,不 計(jì)粒子重力，求(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)： (1)要使粒子能夠擊中擋板， 粒子的速度至少為多 大？(2)若粒子的速度大小為 3 m/s ,求粒子擊中擋板 的最高點(diǎn)距0點(diǎn)的距離。XXXXXBXXXXXXXXXX 一 一 x!xXXX例題解析：例1【解析】 開(kāi)關(guān)S分別扳到位置1和2時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得所以有I2ErR2r 100.2r2Ii = 0.2 =r 8 r 8 r 8雖然電源內(nèi)阻R的數(shù)值未知，但其取值范圍盡然是0L8，所以，當(dāng) R= 0時(shí)，I2

32、= 0.25A;當(dāng)R-8時(shí)，I2-0.2A.故電流表示數(shù)的變化范圍是0.2AI20.25A.本題的正確選項(xiàng)是 BC.例2【解析】甲圖中小球滑到斜面底端的時(shí)間很容易求出.設(shè)斜面高度為h,長(zhǎng)度為1h . 一L,斜面的傾角為8 .則由L=gsin比i2、sin9 =一解得 2L_2 _ 2Lt1 L gh 2gh乙圖中小球滑到斜面底端的時(shí)間很難直接計(jì)算.可將乙圖做極端處理：先讓小球豎直向下運(yùn)動(dòng)，然后再水平運(yùn)動(dòng)，易解得這種運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t22h L -h L h二 . , ,2gh = .2gh 所以，乙圖中小球先到達(dá)斜面底端.當(dāng)然本題也可以用 v-t圖像法判斷出二者的時(shí)間關(guān)系.例3【解析

33、】本題可以根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律列方程求解.但如果我們考慮極端情況，將拋出的沙袋質(zhì)量 m認(rèn)為是零，代入四個(gè)選項(xiàng)之中，得到的加速度應(yīng)該為a,而滿足這一情況的只有A選項(xiàng).所以本題白正確答案是 A.例4【解析】設(shè)A艇能攔住B船所需的最小速率為 則航行方向?yàn)镻C, /BAC=6,如圖所示.VA,且A艇在C處攔截住B船,在ABAC中，由正弦定理sin 二 sin/ABC而 sin /ABC =a,所以有 vA = avBbbsinu由上式可知，當(dāng)日=90時(shí)，VB最小，且最小值為avB b例5【解析】設(shè)圓弧半徑為R,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到重力與半徑夾角為日時(shí)，速度為v.根據(jù)機(jī)械能守恒定律和牛頓第二定律有：mv /2=mg

34、Rcos 二N-mgcos *mv2/R解得小球?qū)π≤嚨膲毫?:N=3mgcos 9其水平分量為 Nx=3mgcos ?sin ：=3mgsin2 T2根據(jù)平衡條件，地面對(duì)小車的靜摩擦力水平向右，大小為：f=Nx=3mgsin2 6/2可以看出：當(dāng)sin2+1，即 $45。時(shí)，地面對(duì)車的靜摩擦力最大，其值為fmax=3mg/2例6【解析】4A I 5.7A強(qiáng)化訓(xùn)練參考答案：-. v.21.C 2,D 3, - -4. H =2tan isin 1 5.F=50N6.- arcsinl 2sin22g37. (1) 2.17 m /s (2) 3.83 m(1)當(dāng)粒子恰好能擊中擋板時(shí)，其運(yùn)動(dòng)軌

35、跡如下圖(1)所示，由幾何關(guān)系得 R2=2(4-R) 2 + (R -1) 2 , 解得 R=5-2 行 m(R=5+2 2 m 舍去)。據(jù) Bqv= mv-得RBqR 0.1 1 10 5 -2.2v=7m/s 之2.17m/s, 即粒子的速度至少為 2. 17 m/sm1 10時(shí)，才能擊中擋板。(2) 當(dāng)v=3 m/s時(shí)，粒子的軌道半徑為R=-m-V=3 m。qB當(dāng)粒子擊中擋板的位置最高時(shí)，其軌跡如圖(2)所示，則擊中的最高位置離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離：H=1+h,而 h = MR2 -(4 一 R f ,得 H=l m+2 V2 m%3.83 m 。對(duì)稱法由于物質(zhì)世界存在某些對(duì)稱性，使得物理學(xué)理

36、論也具有相應(yīng)的對(duì)稱性，從而使對(duì)稱 現(xiàn)象普遍存在于各種物理現(xiàn)象和物理規(guī)律中.應(yīng)用這種對(duì)稱性不僅能幫助我們認(rèn)識(shí)和探 索物質(zhì)世界的某些基本規(guī)律，而且也能幫助我們?nèi)デ蠼饽承┚唧w的物理問(wèn)題，這種思維 方法在物理學(xué)中稱為對(duì)稱法 .物理中對(duì)稱現(xiàn)象比比皆是，對(duì)稱的結(jié)構(gòu)、對(duì)稱的作用、對(duì)稱 的電路、對(duì)稱的物像等等.一般情況下，對(duì)稱表現(xiàn)為研究對(duì)象在結(jié)構(gòu)上的對(duì)稱性、物理 過(guò)程在時(shí)間上和空間上的對(duì)稱性、物理量在分布上的對(duì)稱性及作用效果的對(duì)稱性等.用 對(duì)稱性解題的關(guān)鍵是敏銳地抓住事物在某一方面的對(duì)稱性，這些對(duì)稱性往往就是通往答 案的捷徑，利用對(duì)稱法分析解決物理問(wèn)題，可以避免復(fù)雜的數(shù)學(xué)演算和推導(dǎo)，直接抓住問(wèn) 題的實(shí)質(zhì)，出奇

37、制勝，快速簡(jiǎn)便地求解問(wèn)題.二.典例分析例1如圖所示，輕彈簧的一端固定在地面上，另一端與木塊B相連，木塊A放在木塊B上，兩木塊質(zhì)量均為 m ,在木塊A上施有豎直向下的力 F,整個(gè)裝 置處于靜止?fàn)顟B(tài)。(1)突然將力F撤去，若運(yùn)動(dòng)中 A B不分離，則A、B共同運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)， B對(duì)A的彈力有多大？(2)要使A B不分離，力F應(yīng)滿足什么條件？例2.如圖甲所示，ab是半徑為R的圓的一條直徑， 該圓處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)為E,在圓周平面內(nèi)，將一帶正電 q的小球從a點(diǎn)以相同的動(dòng)能拋出，拋出方向不同時(shí)，小球 會(huì)經(jīng)過(guò)圓周上不同的點(diǎn)， 在這些所有的點(diǎn)中，到達(dá)c點(diǎn)時(shí)小球的動(dòng)能最大.已知/ cab=30, 若不計(jì)重力和

38、空氣阻力，試求：(1)電場(chǎng)方向與直徑ab間的夾角0 ；圖甲(2)若小球在a點(diǎn)時(shí)初速度方向與電場(chǎng)方向垂直 小球恰好能落在c點(diǎn)，則初動(dòng)能為多少？例3.如圖所示，正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁區(qū)邊界長(zhǎng)為a,由光滑絕緣壁圍成.質(zhì)量為 m電量為q的帶正電的粒子垂直于磁場(chǎng)方向和邊界，從下邊界的正中央的A孔射人磁區(qū)中，粒子和壁碰撞時(shí)無(wú)能量和電量損失，不計(jì)重力和碰壁時(shí)間， 設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B,粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑小于 a,欲使粒子仍能從 A孔射出，粒子的入射速度應(yīng)多大 ？在磁場(chǎng) 中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是多少？并在下面框中畫(huà)出軌跡圖.XXXBa X X X ff例4.如上圖甲所示，在半徑為r的圓柱形區(qū)域內(nèi)，充滿與圓柱軸線平行的勻

39、強(qiáng)磁場(chǎng)，出=k，求MN中產(chǎn)生的電 ：t長(zhǎng)為、；3r的金屬棒MNj磁場(chǎng)方向垂直地放在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi),棒的端點(diǎn)MN恰在磁場(chǎng)邊界的圓周上，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度 B隨時(shí)間均勻變化，其變化率為動(dòng)勢(shì)為多大？圖乙三.強(qiáng)化訓(xùn)練()1. 如圖所示，相對(duì)的兩個(gè)斜面，傾角分別為370和53,在頂點(diǎn)把兩個(gè)小球以同樣大小的初速度分別向左、向右水平拋出，小球都落在足夠長(zhǎng)的斜面上.若不計(jì)空氣阻力，則A、B兩個(gè)小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比 (sin 37 = .6 , COS 53)= .8)A. 1:l B . 4:3C.16:9 D , 9:1()2.如圖所示，兩塊相同的豎直木板 A、B之間有質(zhì)量均為 m的四塊相同的磚，用兩個(gè)大小均為

40、 F的水平力壓木板，使穆靜止不動(dòng)， 設(shè)所有接觸面間的動(dòng)摩擦系數(shù)為W，則第二塊磚對(duì)第三塊磚的摩擦力的大小為A. B . mg C .F D . 2mg.如上圖所示，一塊均勻的半圓形薄電阻合金片，將它按圖甲方式接在電極A、B之間，其電阻為R將它按圖乙方式接在電極 C、D之間，求其電阻值.(電極電阻忽略不計(jì))圖甲圖.沿水平方向向一堵豎直光滑的墻壁拋出一個(gè)彈性小球A拋出點(diǎn)離水平地面的高度為 h,距離墻壁的水平距離為 s,小球與墻壁發(fā)生彈性碰 撞后，落在水平地面上，落地點(diǎn)距墻壁的水平距離為 2s,如圖a所示.求 小球拋出時(shí)的初速度.如圖所示，在空間中的 A、B兩點(diǎn)固定著一對(duì)等量正點(diǎn)電荷，有一帶電微粒在它

41、們 產(chǎn)生的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，設(shè)帶電微粒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受到電場(chǎng)力的作用，帶電微粒在電場(chǎng)中 所做的運(yùn)動(dòng)可能是：A.勻變速直線運(yùn)動(dòng)、B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)、C類似平拋運(yùn)動(dòng)、D.機(jī)械振動(dòng).現(xiàn)有某同學(xué)分析如下：帶電粒子在電場(chǎng)中不可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)與類似平拋運(yùn)動(dòng)，因?yàn)閹щ娏Ｗ釉陔妶?chǎng)中不可能受到恒定的外力作用，所以A C是錯(cuò)誤的，也不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樽鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力始終指向圓心充當(dāng)向心力，圖示中兩點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)不可能提供這樣的向心力，所以B也是錯(cuò)誤的.只有 D正確，理由是在AB連線中點(diǎn)O兩側(cè)對(duì)稱位置之間可以做機(jī)械振動(dòng)。你認(rèn)為該同學(xué)的全部分析過(guò)程是否有錯(cuò)？若沒(méi)有錯(cuò)，請(qǐng)說(shuō)明正確答案 D成立的條

42、件；若有錯(cuò)，請(qǐng)指出錯(cuò)誤并說(shuō)明理由.如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，用長(zhǎng)為 l的絕緣細(xì)線，拴住質(zhì)量為 m帶電 量為q的小球，線的上端 O固定，開(kāi)始時(shí)將線和球拉成水平，松開(kāi)后，小球由靜止開(kāi)始向下擺動(dòng)，當(dāng)擺過(guò) 60角時(shí)，速度又變?yōu)榱?求: A B兩點(diǎn)的電勢(shì)差 Ub多大？(2)電場(chǎng)強(qiáng)度多大？.如圖所示為一塊很大的接地導(dǎo)體板，在與導(dǎo)體板相距為d的A處放有帶電量為-q的點(diǎn)電荷.（1）試求板上感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)P點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度；（2）試求感應(yīng)電荷在導(dǎo)體外P點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度（P與P點(diǎn)對(duì)導(dǎo)體板右表面是對(duì)稱的）；（3）在本題情形，試分析證明導(dǎo)體表面附近的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與導(dǎo)體表面垂直；（4）試求導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷對(duì)

43、點(diǎn)電荷-q的作用力.設(shè)在地面上方的真空室內(nèi)，存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng).已知電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng) 度的方向是相同的，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=4.0V/m,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 B=0.15T.今有一個(gè)帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)以 u=20 m/s的速度在此區(qū)域內(nèi)沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求此帶 電質(zhì)點(diǎn)的電量與質(zhì)量之比 q/m以及磁場(chǎng)的所有可能方向.（角度可用反三角函數(shù)表示）.如圖甲所示，一靜止的帶電粒子 q,質(zhì)量為m不計(jì)重力），從P點(diǎn)經(jīng)電場(chǎng)E加速, 經(jīng)A點(diǎn)進(jìn)入中間磁場(chǎng) B, B方向垂直紙面向里，再穿過(guò)中間磁場(chǎng)進(jìn)入右邊足夠大的空間磁 場(chǎng)B （B =B）, B方向垂直于紙面向外， 然后能夠按某一路徑再由 A返回電場(chǎng)并回到出

44、發(fā)點(diǎn)P,然后再重復(fù)前述過(guò)程. 已知l為P到A的距離，求中間磁場(chǎng)的寬度 d和粒子運(yùn)動(dòng)的周期.（虛線表示磁場(chǎng)的分界線）圖甲例題解析:例1.【解析】力F撤去后，系統(tǒng)作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)具有明顯的對(duì)稱性，該題利用最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的對(duì)稱性來(lái)求解，會(huì)簡(jiǎn)單得多。(1)最高點(diǎn)與最低點(diǎn)有相同大小的回復(fù)力，只是方向相反，這里回復(fù)力是合外力。在最低點(diǎn)，即原來(lái)平衡的系統(tǒng)在撤去力 F的瞬間，受到的合外力應(yīng)為 F,方向豎直向上；當(dāng)?shù)竭_(dá)最高點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)受到的合外力也應(yīng)為F,方向豎直向下，A受到的合外力為If,方向向下，考慮到重力的存在，所以 B對(duì)A的彈力為mg - F22(2)力F越大越容易分離，討論臨界情況，也利用最高點(diǎn)與最低

45、點(diǎn)回復(fù)力的對(duì)稱性。最高點(diǎn)時(shí) A、B間雖接觸但無(wú)彈力， A只受重力，故此時(shí)回復(fù)力向下，大小為mg那么，在最低點(diǎn)時(shí)，即剛撤去力F時(shí)，A受的回復(fù)力也應(yīng)等于 mg但根據(jù)前一小題的分析，此時(shí)回復(fù)力為 -F ,這就是說(shuō)1F=mg則F = 2 mg因此，使A、22B不分離的條件是 Fw 2 mg例2.由于從a點(diǎn)以相同的初動(dòng)能沿不同方向拋出的小球到達(dá)圓周上的各點(diǎn)時(shí)，其中到達(dá) c點(diǎn)的小球動(dòng)能最大，因此過(guò)c點(diǎn)的切線一定是等勢(shì)線， 由此可以確定電場(chǎng)線的方向，至a點(diǎn)以相同的動(dòng)能向不c點(diǎn)時(shí)小球的動(dòng)能最c點(diǎn)的小球做功最多， 又因?yàn)閳A周平面處于從a點(diǎn)垂直于電場(chǎng)線拋出的小球可按類平拋運(yùn)動(dòng)處理.(1)用對(duì)稱性判斷電場(chǎng)的方向：由

46、題設(shè)條件，在圓周平面內(nèi)，從 同方向拋出帶正電的小球，小球會(huì)經(jīng)過(guò)圓周上不同的點(diǎn)，且以經(jīng)過(guò) 大，可知，電場(chǎng)線平行于圓平面.又根據(jù)動(dòng)能定理，電場(chǎng)力對(duì)到達(dá) 為qUc.因此 5最大，即c點(diǎn)的電勢(shì)比圓周上任何一點(diǎn)的電勢(shì)都低.于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，故連接 Oc圓周上各點(diǎn)白電勢(shì)對(duì)于Oc對(duì)稱(或作過(guò)c點(diǎn)且與圓周相切的線cf是等勢(shì)線)，Oc方向即為電場(chǎng)方向(如圖乙所示)，它與直徑ab的夾角為60. (2) 小球在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng).小球沿垂直于電場(chǎng)方向拋出，設(shè)其初速度為v。，小球 質(zhì)量為m在垂直于電場(chǎng)線方向，有：圖乙2 qERv =4m TOC o 1-5 h z x = vt在沿電場(chǎng)線方向，有 y = 1at 22

47、由圖中幾何關(guān)系可得：x = Rdqs30y = R1 十 cqs60 )且：a= qE m將、式代入、兩式解得：所以初動(dòng)能：&0=lmv2 = qER .28例3.本題的關(guān)鍵在于頭腦中要建立粒子運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱圖景.其運(yùn)動(dòng)圖景（最基本）可分為兩類，第一類由圖7 2所示.73所示，粒子運(yùn)動(dòng)半徑*喘第二類由圖口 , rnt f , Bgu為 R又R藥小=霹口熄 啊乂 ”后，故 *=22學(xué)DH又丁=智，:Hr . iA CT 2(4n + 1)7tm故 i - (4n + 1) T = p-圖7-3例4.由題可知，MNLh有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)無(wú)法直接計(jì)算，但如果注意MN的長(zhǎng)為3r,結(jié)合題意，可虛構(gòu)

48、兩根與 MNS全相同的金屬棒與 MN$一起剛好構(gòu)成圓的內(nèi) 接正三角形，如圖乙所示；由法拉第電磁感應(yīng)定律，這一回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E =義=些.s =晅匕2 TOC o 1-5 h z t 寸41由對(duì)稱性可知，MNh的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是整個(gè)回路中電動(dòng)勢(shì)的一3所以：E mn= - E = - kr2 HYPERLINK l bookmark98 o Current Document 34強(qiáng)化訓(xùn)練參考答案:.D 2.B 3.4R 4.因小球與墻壁發(fā)生彈性碰撞，故與墻壁碰撞前后入射速度與反射速度具有對(duì)稱性，碰撞后小球的運(yùn)動(dòng)軌跡與無(wú)墻壁阻擋時(shí)小球繼續(xù)前進(jìn)的軌跡相對(duì)稱,圖b如圖b所示，所以小球的運(yùn)動(dòng)可以轉(zhuǎn)換為平拋

49、運(yùn)動(dòng)處理，效果上相當(dāng)于小球從 A點(diǎn)水平拋出所做的運(yùn)動(dòng).根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：x =v0t y = gt 22因?yàn)閽伋鳇c(diǎn)到落地點(diǎn)的距離為3s,拋出點(diǎn)的高度為 h,代入后0qE =mgan605. 1）小球在A B間擺動(dòng)，根據(jù)能量守恒定律有:Epa = Epb取A點(diǎn)為零勢(shì)能的參考點(diǎn).則：6e=- mglsin60 +qUBA= 0所以：uba= -mgh , uab= -mgh 2q2q（2）小球在平衡位置的受力如圖.根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件有:解得電場(chǎng)強(qiáng)度：e =33mg q6.【解析】在討論一個(gè)點(diǎn)電荷受到面電荷（如導(dǎo)體表面的感應(yīng)電荷）的作用時(shí)，根據(jù)“鏡像法”可以設(shè)想一個(gè)“像電荷”，并使它的電場(chǎng)可以代

50、替面電荷的電場(chǎng)，從而把問(wèn)題大大簡(jiǎn)化.（1）導(dǎo)體板靜電平衡后有 E感=點(diǎn)，且方向相反，因此板上感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)P點(diǎn)產(chǎn)生的 場(chǎng)強(qiáng)為 巳=粵，其中為AP間距離，方向沿 AP,如圖甲所示.（2）因?yàn)閷?dǎo)體接地，感r應(yīng)電荷分布在右表面，感應(yīng)電荷在P點(diǎn)和P點(diǎn)的電場(chǎng)具有對(duì)稱性，因此有日=粵，方向如圖甲所示.（3）考察導(dǎo)體板在表面兩側(cè)很靠近表面的r兩點(diǎn)R點(diǎn)和R.如前述分析，在導(dǎo)體外 R點(diǎn)感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為Ep，= kq.點(diǎn)電荷-q在R點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小也是 N =粵.它們的r1r1方向如圖乙.從圖乙看出，R點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為上述兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)的矢量和，即與導(dǎo)體表面垂直.（4）重復(fù)（2）的分析可知，感應(yīng)電荷在-q所在處A點(diǎn)

51、的場(chǎng)強(qiáng)為Ea= 上= = 與，方向垂直于導(dǎo)體板指向右方，該場(chǎng)作用于點(diǎn)電荷 -q的電場(chǎng)力為(2d)24d2F =-qR = - 回4d2,負(fù)號(hào)表示力的方向垂直于導(dǎo)體板指向左方.7.1.96C/kg 沿與重力方向夾角為 arctan0.75,斜向下的一切方向8.【解析】由粒子能“重復(fù)前述過(guò)程”，可知粒子運(yùn)動(dòng)具有周期性；又由粒子經(jīng)過(guò)A點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后能夠按某一路徑再返回 A點(diǎn)，可知粒子的運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱性.粒子從A點(diǎn)進(jìn)入中間磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為R;過(guò)C點(diǎn)進(jìn)入右邊磁場(chǎng)，做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)經(jīng)點(diǎn) F到點(diǎn)D,由于過(guò)D點(diǎn)后還做勻速圓周運(yùn)動(dòng)回到A(如圖乙所示)，故弧D街口弧CA關(guān)于直線OA對(duì)稱，且OA垂直于

52、磁場(chǎng)的分界線.同理可知，OA也同時(shí)是弧 CD的對(duì)稱軸.因 此粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是關(guān)于直線OA對(duì)稱的.由于速度方向?yàn)榍芯€方向，所以圓弧 AC圓弧CD圓弧DA互相相切.(1)設(shè)中間磁場(chǎng)寬度為 d,粒子過(guò)A點(diǎn)的速度為v,由圓周運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可得:RSin 0 =R - Rsin 0，則：0 =6帶電粒子在加速電場(chǎng)中有：qEl = 1 mv 22在中間和右邊磁場(chǎng)中有：_ m v R=qBd = Rcos 0 d解得：d6qEml2qB(2)粒子運(yùn)動(dòng)周期T由三段時(shí)間組成，設(shè)在電場(chǎng)中做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為ti,則11 =22ml設(shè)在中間磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,因?yàn)榛C所對(duì)圓心角為7r ,所以:3冗冗t2=2

53、xa=2xa .駟=駟2-2-qB 3qB5 二 一一.設(shè)在右邊磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t3,因?yàn)榛D所對(duì)圓心角為5,所以:35 二 5 二t3=瓦丁 = W.空 =駟2 二 2 二 qB 3qB所以周期為：T =ti+t2+t3 =2 2m1 +5 qE 3qB全過(guò)程法、逆向思維法處理物理問(wèn)題一、方法簡(jiǎn)介（一）全過(guò)程法全過(guò)程法又稱為過(guò)程整體法，它是相對(duì)于程序法而言的。它是將研究對(duì)象所經(jīng)歷的 各個(gè)不同物理過(guò)程合并成一個(gè)整體過(guò)程來(lái)研究分析。經(jīng)全過(guò)程整體分析后，可以對(duì)全過(guò) 程一步列式求解。這樣減少了解題步驟，減少了所列的方程數(shù)，大大簡(jiǎn)化了解題過(guò)程， 使多過(guò)程的綜合題的求解變的簡(jiǎn)捷方便。動(dòng)能定理、動(dòng)量

54、定理都是狀態(tài)變化的定理，過(guò)程量等于狀態(tài)量的變化。狀態(tài)量的變 化只取決于始末狀態(tài)，不涉及中間狀態(tài)。同樣，機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量守恒定律是狀態(tài) 量守恒定律，只要全過(guò)程符合守恒條件，就有初狀態(tài)的狀態(tài)量和末狀態(tài)的狀態(tài)量守恒， 也不必考慮中間狀態(tài)量。因此，對(duì)有關(guān)狀態(tài)量的計(jì)算，只要各過(guò)程遵循上述定理、定律， 就有可能將幾個(gè)過(guò)程合并起來(lái)，用全過(guò)程都適用的物理規(guī)一次列出方程，直接求得結(jié)果。（二）逆向思維法所謂逆向思維”，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是 倒過(guò)來(lái)想一想這種方法用于解物理題， 特別是某 些難題，很有好處.下面通過(guò)去年高考物理試卷中的幾道題的解法分析，談?wù)勀嫦蛩季S 解題法的應(yīng)用的幾種情況二.典例分析.全過(guò)程應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

55、【例1】 汽球以10m/s的速度勻速上升，當(dāng)上升到120m高度時(shí)，有一小金屬球從汽球上脫離。求小球自脫離汽球到著地需多長(zhǎng)時(shí)間？（小球下落的加速度g=10m/s2）.全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)量定理【例2】 質(zhì)量為60kg的建筑工人，不慎從空中跌落，由于彈性安全帶的保護(hù)，使他懸掛起來(lái)。已知安全帶原長(zhǎng) 5m,緩沖時(shí)間為1.2s,則安全帶對(duì)工人的平均沖力是多少？2、(g=10m/s ).全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理【例3】物體從高出地面 H處由靜止自由落下，不考慮空氣阻力，落至沙坑表面進(jìn)入沙 坑深h處停止(如圖).求物體在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍？?!.全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)量守恒、能量守恒【例4】如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度

56、大小為B、方向垂直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一上、下兩層均與水平面平行的“ U”型光滑金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌面上各放一根完全相同的質(zhì)量為m的勻質(zhì)金屬桿 Ai和A2,開(kāi)始時(shí)兩根金屬桿位于同一豎起面內(nèi)且桿與軌道垂直。設(shè)兩導(dǎo)軌 面相距為H,導(dǎo)軌寬為L(zhǎng),導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，金屬桿單位長(zhǎng)度的電阻為r?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的不帶電小球以水平向右的速度 2vo撞擊桿Ai的中點(diǎn)，撞擊后小球反彈落到下層面上的C點(diǎn)。C點(diǎn)與桿A2初始位置相距為 S。求:回路內(nèi)感應(yīng)電流的最大值；整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電流最多產(chǎn)生了多少熱量。5.逆向思維法解決物理問(wèn)題【例5】一物體以某一初速度在粗糙平面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，最后停下來(lái)，若此物體在最初5秒和

57、最后5秒經(jīng)過(guò)的路程之比為 11:5。則此物體一共運(yùn)行了多少時(shí)間？三、強(qiáng)化訓(xùn)練.人從一定高度落地容易造成骨折.一般成人脛骨的極限抗壓強(qiáng)度約為1.5X107N/m2,脛骨最小橫截面積大約為3.2 cm2.假若一質(zhì)量為50 kg的人從一定高度直膝雙足落地，落地時(shí)其重心又約下降1 cm，試計(jì)算一下這個(gè)高度超過(guò)多少米時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致脛骨骨折？. 一個(gè)木球從水面上 h1=3米處自由下落，落入水中后木球能達(dá)到多深？已知木球 的密度為水密度的 3/4,假設(shè)空氣和水的阻力不計(jì)，水有足夠深度。.如圖所示，斜面長(zhǎng)為 s,傾角為 也一物體質(zhì)量為 m,以初速度vo從斜面底端A 沿斜面向上滑行，斜面與物體間動(dòng)摩擦因數(shù)為叢物體

58、滑到余面頂端 B飛出斜面，最后落到與A同一高度的地面上 C處，求物體落地時(shí)的速度.小球由離地面h高處由靜止開(kāi)始下落， 落地時(shí)與地面碰撞后即以原速率豎直反彈， 如果小球運(yùn)動(dòng)中所受空氣阻力大小恒定為重力的K倍（Kv1 ）則小球第一次反彈的高度為多大？若不計(jì)小球的大小，小球總共運(yùn)動(dòng)的路程為多大？.小球A用不可伸長(zhǎng)的輕繩系于 O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方有一固定的釘子 Bo開(kāi)始時(shí),將球A拉到與懸點(diǎn)O同高處無(wú)初速釋放， 若繩長(zhǎng)為L(zhǎng),則當(dāng)B與懸點(diǎn)O的距離d滿足什 么條件時(shí)，球A擺下后將如圖所示， 繞B點(diǎn)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)?.右圖中ABCD是一條長(zhǎng)軌道，其中 AB段是傾角為O的斜面，CD段是水平的,BC是與AB及CD都

59、相切的一小段圓弧，其長(zhǎng)度可以不計(jì)。一質(zhì)量為M的小滑塊在 A點(diǎn)從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，沿軌道滑下，最后停在 D點(diǎn)。已知 A點(diǎn)比CD水平面高出h, CD段的長(zhǎng)度為So現(xiàn)用一沿 著軌道方向的力推滑塊，使它緩慢地由D點(diǎn)推回到A點(diǎn) 時(shí)停下。設(shè)滑塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為則推力對(duì)滑塊做的功等于(B.mg(s -) sin D. -mg，I m g h ct gAmgh C.2mgh.斜面傾角為 也在斜面底端有一彈性擋板與斜面垂直，在斜面上距離擋板為S0處有一小物塊從初速率 V0開(kāi)始沿斜面滑動(dòng)。若物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為M tan 0),且滑塊每次與擋板碰撞都不改變速率的大小，不考慮物塊的大小，求物塊總共能運(yùn)動(dòng)的

60、 路程。.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為 m,電量為-q的小物體，可在水平軌道 x上運(yùn)動(dòng)，O端有 一與軌道垂直的固定墻，軌道處在場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向沿Ox軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小物體以初速度V0從X0點(diǎn)沿Ox軌道運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中受到大小不變的摩擦力Ff作用，且Ff. 一物體作豎直上拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)高度為1.8m的窗戶歷時(shí)0.2s,則此物體上升到最高點(diǎn)與窗戶上端的距離是多少？（取g=10m/s2）例題解析：【例1】【解析】由于小球脫離汽球后，先做豎直上拋運(yùn)動(dòng)再做自由落體運(yùn)動(dòng)，就全過(guò)程說(shuō)是做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，所以設(shè)小球在空中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t,若規(guī)定豎直向上的方向2,12為正，則小球的位移s=-120m,V0=i0m/s,