2023版高考物理二輪復習第2部分專項1巧用10招秒殺選擇題第10招模型思維法教案

2020版高考物理二輪復習第2部分專項1巧用10招秒殺選擇題第10招模型思維法教案PAGE6-模型思維法物理模型是一種理想化的物理形態(tài)，是物理知識的一種直觀表現(xiàn)。模型思維法是利用抽象化、理想化、簡化、類比等手段，突出主要因素，忽略次要因素，把研究對象的物理本質(zhì)特征抽象出來，從而研究、處理物理問題的一種思維方法。[例10]為了利用海洋資源，海洋工作者有時根據(jù)水流切割地磁場所產(chǎn)生的感應電動勢來測量海水的流速。假設(shè)海洋某處地磁場的豎直分量為B＝0.5×10－4T，水流方向為南北流向。如下圖，將兩個電極豎直插入此處海水中，且保持兩電極的連線垂直水流方向。假設(shè)兩極相距L＝10m，與兩電極相連的靈敏電壓表的讀數(shù)U＝2mV，那么海水的流速大小為()A．40m/s B．4m/sC．0.4m/s D．4×10－2m/s[解題指導]“水流切割地磁場〞可類比于我們所熟悉的“單根直導線切割磁感線〞的物理模型，由U＝BLv得v＝eq\f(U,BL)＝4m/s。[答案]B妙招點評：對于物理過程與我們熟悉的物理模型相似的題目，可嘗試使用模型思維法，可使問題快速得到解決。[鏈接高考]10.(2022·全國卷Ⅱ·T18)如下圖，虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強磁場，P為磁場邊界上的一點，大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點，在紙面內(nèi)沿不同方向射入磁場。假設(shè)粒子射入速率為v1，這些粒子在磁場邊界的出射點分布在六分之一圓周上；假設(shè)粒子射入速率為v2，相應的出射點分布在三分之一圓周上。不計重力及帶電粒子之間的相互作用。那么v2∶v1為()A.eq\r(3)∶2 B.eq\r(2)∶1C.eq\r(3)∶1 D．3∶eq\r(2)C[相同的帶電粒子垂直勻強磁場入射均做勻速圓周運動。粒子以v1入射，一端為入射點P，對應圓心角為60°(對應六分之一圓周)的弦PP′必為垂直入射粒子運動軌跡的直徑2r1，如圖甲所示，設(shè)圓形區(qū)域的半徑為R，由幾何關(guān)系知r1＝eq\f(1,2)R。其他不同方向以v1入射的粒子的出射點在PP′對應的圓弧內(nèi)。同理可知，粒子以v2入射及出射情況，如圖乙所示。由幾何關(guān)系知r2＝eq\r(R2－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(R,2)))eq\s\up20(2))＝eq\f(\r(3),2)R，可得r2∶r1＝eq\r(3)∶1。因為m、q、B均相同，由公式r＝eq\f(mv,qB)可得v∝r，所以v2∶v1＝eq\r(3)∶1。應選C。]模型分析：此題中粒子源發(fā)出的粒子射向各個方向，由于同一速率的粒子在同一磁場中做圓周運動時的軌跡圓的半徑