2.如圖2-9所示,A、B兩小球分別連在彈簧兩端,B端用細(xì)線固定在傾角為30°的光滑斜面上,若不計(jì)彈簧質(zhì)量,在線被剪斷瞬間,A、B兩球的加速度分別為
A.都等于 B. 和0
C.和0 D.0和
1.如圖2-8所示,質(zhì)量為M的框架放在水平地面上,一輕彈簧上端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球,小球上下振動(dòng)時(shí),框架始終沒有跳起.當(dāng)框架對(duì)地面壓力為零瞬間,小球的加速度大小為
A.g B. g
C.0 D. g
2.整體法
(1)含義:所謂整體法就是將兩個(gè)或兩個(gè)以上物體組成的整個(gè)系統(tǒng)或整個(gè)過程作為研究對(duì)象進(jìn)行分析研究的方法.
(2)運(yùn)用整體法解題的基本步驟:
①明確研究的系統(tǒng)或運(yùn)動(dòng)的全過程.
②畫出系統(tǒng)的受力圖和運(yùn)動(dòng)全過程的示意圖.
③尋找未知量與已知量之間的關(guān)系,選擇適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解.
隔離法與整體法,不是相互對(duì)立的,一般問題的求解中,隨著研究對(duì)象的轉(zhuǎn)化,往往兩種方法交叉運(yùn)用,相輔相成.所以,兩種方法的取舍,并無絕對(duì)的界限,必須具體分析,靈活運(yùn)用.無論哪種方法均以盡可能避免或減少非待求量(即中間未知量的出現(xiàn),如非待求的力,非待求的中間狀態(tài)或過程等)的出現(xiàn)為原則.
●殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練
在分析和求解物理連接體命題時(shí),首先遇到的關(guān)鍵之一,就是研究對(duì)象的選取問題.其方法有兩種:一是隔離法,二是整體法.
1.隔離(體)法
(1)含義:所謂隔離(體)法就是將所研究的對(duì)象--包括物體、狀態(tài)和某些過程,從系統(tǒng)或全過程中隔離出來進(jìn)行研究的方法.
(2)運(yùn)用隔離法解題的基本步驟:
①明確研究對(duì)象或過程、狀態(tài),選擇隔離對(duì)象.選擇原則是:一要包含待求量,二是所選隔離對(duì)象和所列方程數(shù)盡可能少.
②將研究對(duì)象從系統(tǒng)中隔離出來;或?qū)⒀芯康哪碃顟B(tài)、某過程從運(yùn)動(dòng)的全過程中隔離出來.
③對(duì)隔離出的研究對(duì)象、過程、狀態(tài)分析研究,畫出某狀態(tài)下的受力圖或某階段的運(yùn)動(dòng)過程示意圖.
④尋找未知量與已知量之間的關(guān)系,選擇適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解.
連接體的擬題在高考命題中由來已久,考查考生綜合分析能力,起初是多以平衡態(tài)下的連接體的題呈現(xiàn)在卷面上,隨著高考對(duì)能力要求的不斷提高,近幾年加強(qiáng)了對(duì)非平衡態(tài)下連接體的考查力度.
6.在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.4 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放一個(gè)半徑r0=50 cm的圓形導(dǎo)軌,上面擱有互相垂直的兩根導(dǎo)體棒,一起以角速度ω=103 rad/s逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng).圓導(dǎo)軌邊緣和兩棒中央通過電刷與外電路連接,若每根導(dǎo)體棒的有效電阻為R0=0.8 Ω,外接電阻R=3.9 Ω,如所示,求:
(1)每半根導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).
(2)當(dāng)電鍵S接通和斷開時(shí)兩電表示數(shù)(假定RV→∞,RA→0).
5.如圖12-10所示,AB和CD是足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌,其間距為l,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ.整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.AC端連有電阻值為R的電阻.若將一質(zhì)量M,垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距BD端s處由靜止釋放,在EF棒滑至底端前會(huì)有加速和勻速兩個(gè)運(yùn)動(dòng)階段.今用大小為F,方向沿斜面向上的恒力把EF棒從BD位置由靜止推至距BD端s處,突然撤去恒力F,棒EF最后又回到BD端.求:
(1)EF棒下滑過程中的最大速度.
(2)EF棒自BD端出發(fā)又回到BD端的整個(gè)過程中,有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能(金屬棒、導(dǎo)軌的電阻均不計(jì))?
4.如圖12-9所示,放在絕緣水平面上的兩條平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ之間的寬度為l,置于磁感應(yīng)強(qiáng)度值為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,B的方向垂直于導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌左端接有電阻為R,其他電阻不計(jì),導(dǎo)軌右端接有電容為C的電容器,長(zhǎng)為2l的金屬棒ab放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,其a端絞鏈在導(dǎo)軌PQ上,現(xiàn)將棒以角速度ω繞a點(diǎn)沿水平導(dǎo)軌平面順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°角,求這個(gè)過程中通過R的總電量是多少?
3.如圖12-8所示,空間存在垂直于紙面的均勻磁場(chǎng),在半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)、外,磁場(chǎng)方向相反,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B.一半徑為b,電阻為R的圓形導(dǎo)線環(huán)放置在紙面內(nèi),其圓心與圓形區(qū)域的中心重合.在內(nèi)、外磁場(chǎng)同時(shí)由B均勻地減小到零的過程中,通過導(dǎo)線截面的電量Q=_________.
變換物理模型,是將陌生的物理模型與熟悉的物理模型相比較,分析異同并從中挖掘其內(nèi)在聯(lián)系,從而建立起熟悉模型與未知現(xiàn)象之間相互關(guān)系的一種特殊解題方法.巧妙地運(yùn)用“類同”變換,“類似”變換,“類異”變換,可使復(fù)雜、陌生、抽象的問題變成簡(jiǎn)單、熟悉、具體的題型,從而使問題大為簡(jiǎn)化.
解決電磁感應(yīng)電路問題的關(guān)鍵就是借鑒或利用相似原型來啟發(fā)理解和變換物理模型,即把電磁感應(yīng)的問題等效轉(zhuǎn)換成穩(wěn)恒直流電路,把產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體等效為內(nèi)電路.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小相當(dāng)于電源電動(dòng)勢(shì).其余部分相當(dāng)于外電路,并畫出等效電路圖.此時(shí),處理問題的方法與閉合電路求解基本一致,惟一要注意的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,有時(shí)導(dǎo)體兩端有電壓,但沒有電流流過,這類似電源兩端有電勢(shì)差但沒有接入電路時(shí),電流為零.
●殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練
1.在方向水平的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有兩根豎直放置的導(dǎo)體軌道cd、ef,其寬度為1 m,其下端與電動(dòng)勢(shì)為12 V、內(nèi)電阻為1 Ω的電源相接,質(zhì)量為0.1 kg的金屬棒MN的兩端套在導(dǎo)軌上可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動(dòng),如圖12-6所示,除電源內(nèi)阻外,其他一切電阻不計(jì),g=10 m/s2,從S閉合直到金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過程中
A.電源所做的功等于金屬棒重力勢(shì)能的增加
B.電源所做的功等于電源內(nèi)阻產(chǎn)生的焦耳熱
C.勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度為20 m/s
D.勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電路中的電流強(qiáng)度大小是2 A
2.兩根光滑的金屬導(dǎo)軌,平行放置在傾角為θ的斜面上,導(dǎo)軌的左端接有電阻R,導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計(jì).斜面處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上.質(zhì)量為m、電阻可不計(jì)的金屬棒ab,在沿著斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑,并上升h高度.如圖12-7所示,在這過程中
A.作用于金屬棒上的各個(gè)力的合力所做的功等于零
B.作用于金屬棒上的各個(gè)力的合力所做的功等于mgh與電阻R上發(fā)出的焦耳熱之和
C.恒力F與安培力的合力所做的功等于零
D.恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱
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