精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)力、電綜合問題思路分析“3+X”綜合能力測試就其試題結(jié)構(gòu)而言，首先是學科內(nèi)的綜合考查．其次是學科間的綜合．以力、電知識為載體的綜合命題是科內(nèi)綜合的主要形式之一．考生在力、電綜合題的解答過程中，出現(xiàn)的失誤突出表現(xiàn)為：（1）不能對帶電體進行全面的受力情況分析，常出現(xiàn)漏力的情況，導致錯誤．（2）面對帶電粒子在復合場中的運動，不能具體問題具體分析，受思維定勢的影響，生搬硬套重力場中物體運動的規(guī)律導致錯誤．（3）對力學中規(guī)律（牛頓第二定律、動量定理、動能定理、動量守恒定律等）在場中的適用性感到困惑，不能據(jù)帶電粒子的受力及運動情況靈活選擇力學規(guī)律求解．●難點磁場1．（★★★）(2001年全國)如圖21-1所示，虛線框abcd內(nèi)為一矩形勻強磁場區(qū)域，ab=2bc,磁場方向垂直于紙面；實線框圖21-1a′b′c′d′是一正方形導線框，a′b′邊與ab邊平行．若圖21-1將導線框勻速地拉離磁場區(qū)域，以W１表示沿平行于ab的方向拉出過程中外力所做的功，W２表示以同樣速率沿平行于bc的方向拉出過程中外力所做的功，則A．W１＝W２ B．W２＝２W１C．W１＝２W２ D．W２＝４W１圖21-22．（★★★★）如圖21-2甲所示．一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距l(xiāng)=0．20m，電阻R=1．0Ω；有一導體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計，整個裝置處于磁感應強度B=0．5Ｔ的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道面向下．現(xiàn)在一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運動，測得力F與時間t的關(guān)系如圖21-2乙所示．求桿的質(zhì)量m和加速度a．●案例探究圖21-3［例1］（★★★★）如圖21-3所示，已經(jīng)充電的平行板電容器的極圖21-3板相距為d，在板上有個小孔，電容器固定在一絕緣底座上靜置在光滑水平面上，總質(zhì)量為M．有一質(zhì)量為m的帶正電的鉛丸對準小孔水平向左運動（重力不計），鉛丸進入電容器后，距左板最小距離為d/2，此時電容器移動的距離________．命題意圖：考查考生綜合分析能力．B級要求．錯解分析：考生缺乏對整個物理過程的深入剖析，難以挖掘"帶電鉛丸與左板距離最小時速度相等"這一隱含條件，從而無法據(jù)動量守恒定律及動能定理切入求解．解題方法與技巧：設鉛丸帶電量為ｑ，初速度為v０，電容器中場強為E．當鉛丸進入電容器時，電容器中的電場對鉛丸的電場力做功，使鉛丸做勻減速運動，速度減小，而鉛丸對電容器的作用力對電容器做功，電容器向左加速運動，速度增大，當鉛丸離左極板距離為ｄ／２時，鉛丸和極板共速，其速度為v，電容器移動距離為ｓ，鉛丸和電容器相互作用的過程中，系統(tǒng)水平方向動量守恒，即：mv０＝（m＋M）v由動能定理得電場力對m做的功為－Ｅｑ·（ｓ＋）＝mv２－mv0２電場力對M做的功為Eqs＝Mv２所以有－Eq＝（m＋M）v２－mv0２所以ｓ＝·圖21-4［例2］（★★★★★）如圖21-4所示，在豎直放置的兩條平行光滑圖21-4長導軌的上端，接有一個電容為C、擊穿電壓為ＵB的電容器，有一勻強磁場與導軌平面垂直，磁感應強度為B．現(xiàn)在有一根質(zhì)量為m、長為L的金屬桿ｅf，在t＝０時以初速度v０沿導軌下滑．問：金屬桿ｅf下滑多長時間電容器就被擊穿?假設圖中任何部分的電阻均可忽略不計．命題意圖：考查考生綜合分析能力及實際應用能力．B級要求．錯解分析：對題目中呈現(xiàn)的物理過程缺乏細致的綜合分析，弄不清過程中充電電流、導體棒下滑加速度及充電電壓三者間的邏輯制約關(guān)系，尤其找不到I=CBLa這一問題切入點，使思路陷入絕境．解題方法與技巧：先分析金屬桿的運動情況．由于電路中電阻忽略不計，所以電容器兩端電壓UC等于金屬桿兩端的感應電動勢，即ＵC＝BLv①在金屬桿的運動方向上有mg－BLＩ＝mａ②②式中的I為電容器的充電電流，因此Ｉ＝ΔQ／Δt＝C·ΔＵC／Δt＝CBLΔv／Δt＝CBLａ③③式代入②式ａ＝mg／（m＋CB２L２）④④式表明金屬桿做勻加速運動，因此t時刻的速度vt＝v０＋ａt(yī)＝v０＋［mgt／（m＋CB２L２）］⑤當電容器兩端電壓UC＝ＵB時，電容器被擊穿，由①式可知此時速度v＝ＵB／BL⑥⑥代入⑤可知當t＝（ＵB／BL－v０）（m＋CB２L２）mg時，電容器將被擊穿．●錦囊妙計一、高考走勢從歷年高考試題可以觀察到：1．力、電綜合命題多以帶電粒子在復合場中的運動、電磁感應中導體棒動態(tài)分析，電磁感應中能量轉(zhuǎn)化等為載體考查學生理解能力、推理能力、綜合分析能力及運用數(shù)學知識解決物理問題的能力．2．命題在能力立意下，慣于物理情景的重組翻新，設問的巧妙變幻，即所謂舊題翻新，具有不回避重復的考查特點．3．綜合能力考試更多地考慮學科內(nèi)的綜合，即考查學生對學科內(nèi)不同部分、環(huán)節(jié)、要素之間內(nèi)在聯(lián)系的掌握程度，以及運用學科知識和方法，分析、解決實際問題的能力．學科內(nèi)綜合仍將成為近年綜合測試的主題．因此，力、電綜合問題，仍將是近年綜合測試不可回避的命題熱點，應引起足夠的關(guān)注．二、力電綜合類命題審題思路力電綜合類題目以力和能量為主線，通過力學知識和電學知識的串接滲透作為背景，進行綜合命題，其解題思路和解題步驟可以以“口訣”的形式加以理解記憶：畫草圖，想情景，選對象，建模型，分析狀態(tài)和過程；找規(guī)律、列方程；檢驗結(jié)果行不行．1．畫草圖，想情景：審題是解題的首要環(huán)節(jié)，在全面審視題目的條件，解答要求的基礎上，對題目的信息進行加工處理，畫出示意圖(包括受力分析圖，運動情景圖和軌跡圖)，借助圖示建立起清晰的物理情景．2．選對象，建模型：通過對整個題目的情景把握，選取研究對象，通過抽象、概括或類比等效的方法建立相應的物理模型，并對其進行全面的受力分析．如案例1，通過類比將鉛丸與木板的作用轉(zhuǎn)化為已有的"子彈擊木塊"模型，案例2將金屬桿等效為電源模型，其電路等效為一個含電容器的電流回路模型，從而使解題思路顯性化．3．分析狀態(tài)和過程:對物體參與的全過程層層分析，對每一個中間過程的特點規(guī)律加以研究．分析挖掘相鄰過程中的臨界狀態(tài)和臨界條件，尋找各階段物理量的變化與聯(lián)系．4．找規(guī)律、列方程:在對物理狀態(tài)和物理過程深刻把握的基礎上，尋找題設條件與所求未知物理量的聯(lián)系，從力的觀點或能量的觀點，依物理規(guī)律(牛頓第二定律，能的轉(zhuǎn)化與守恒，動量守恒定律等)列出方程求解．5．檢驗結(jié)果行不行:對題目的所求結(jié)果進行檢驗，并對其結(jié)果進行物理意義上的表述和討論．此外，在解題過程中，要特別注意以下兩點，第一：對物體受力分析要全面，切忌漏力，要時刻關(guān)注電場力(F＝qE)，安培力(F＝BＩl)，洛倫茲力（F＝ｑvB）在具體情景中隨物體帶電屬性(電荷的正負)，運動狀態(tài)(速度的大小和方向)的變化特點．第二，力學的規(guī)律普遍適于力電綜合問題的求解．利用能量觀點分析求解時，不再拘泥于機械能間轉(zhuǎn)化，要總攬全局，站在更高的角度來分析能量間(機械能與電勢能、磁場能、內(nèi)能等)的轉(zhuǎn)化途徑與轉(zhuǎn)化方向，從而列出能量轉(zhuǎn)化和守恒方程．●殲滅難點訓練圖21-51．（★★★★★）如圖21-5所示，方向水平的勻強電場E中，有一帶圖21-5電體P自O點豎直向上入射，它的初動能為ＥkＯ＝４Ｊ，當P上升至最高點M時，動能Ｅkm＝５Ｊ．那么，當它向下運動通過與O在同一水平線上的O′點時，其動能ＥkＯ′＝________Ｊ．圖21-62．（★★★★）如圖21-6所示，均勻?qū)Ь€制成的金屬環(huán)，垂直磁場方向放在圖21-6磁感強度為１Ｔ的勻強磁場中，圓環(huán)總電阻為０．４Ω，另有一直導體OP長10ｃm，其電阻為0．1Ω，一端處于圓環(huán)圓心，另一端與圓環(huán)相接，金屬轉(zhuǎn)柄OQ的電阻為0．1Ω，它以１０轉(zhuǎn)／ｓ的轉(zhuǎn)速沿圓弧轉(zhuǎn)動，求OP中電流的最小值是多少?方向如何?3．（★★★★）有一種質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)如圖21-7所示．帶電粒子經(jīng)過S１和S２之間的電場加速后，進入Ｐ１、Ｐ２之間的狹縫．Ｐ１、Ｐ２之間存在著互相正交的磁場B１和電場E，只有在這一區(qū)域內(nèi)不改變運動方向的粒子才能順利通過S０上的狹縫，進入磁感應強度為B２的勻強磁場區(qū)域后做勻速圓周運動，打在屏A’A上并發(fā)出亮光，記錄下亮光所在的位置，量取狹縫到亮光的距離ｄ，圖21-7即可測出帶電粒子的荷質(zhì)比為多少?圖21-74．（★★★★★）有一個內(nèi)阻及損耗均不計的直流發(fā)電機，其定子的磁場恒定，先把它的電樞線圈與一個電阻R連接，再在電樞的轉(zhuǎn)軸上纏繞足夠長的輕繩，繩下端懸掛一個質(zhì)量為m的重物，如圖21-8(ａ)所示，重物最后以v１速度勻速下降．現(xiàn)將一不計內(nèi)阻、電動勢為E的電源接入電路，如圖(ｂ)所示，懸掛重物不變，最后重物以v２的速度勻速上