搜索
题型三计算题-2-物理计算题综合性强,涉及物理过程较多,所给物理情境较复杂,对学生的能力要求很高,压轴题有三种可能:一是带电粒子在电场、磁场或组合场、复合场中的运动,二是电磁感应的综合问题,三是用力与能量的观点解决力学综合题。现在高考题渐渐由压轴题发展成压轴问,也就是第25题若有3问,前2问一般大多数同学能解决,第3问可能让分数拉开档次。为了在计算题上得到理想的分数,我们应努力做好以下三点。1.读题“读题”是从题目中获取信息的最直接方法,一定要全面、细心,读题时不要急于求解,对题中关键的词语要多加思考,搞清其含义,对特殊字、句、条件要用着重号加以标注;要重点看清题目中括号内的附加条件及题目给出的图形、图像等。-3-2.思题“思题”就是默读试题,是物理信息内化的过程,它能解决漏看、错看等问题。边读题边思考、联想,以弄清题目中所涉及的现象和过程,排除干扰因素,充分挖掘隐含条件。3.析题“析题”就是在“思题”获取一定信息的基础上,充分挖掘大脑中所储存的知识信息,准确、全面、快速思考,要对研究对象的各个运动过程进行剖析,建立起清晰的物理图景,确定每一个过程对应的物理模型、规律及各过程间的联系。-4-【例8】如图所示,PQ和MN是固定于倾角为30°斜面内的平行光滑金属轨道,轨道足够长,其电阻可忽略不计。金属棒ab、cd放在轨道上,始终与轨道垂直,且接触良好。金属棒ab的质量为m1=200g,金属棒cd的质量为m2=100g,长度均为l=2m,电阻均为R=3Ω;两金属棒的长度恰好等于轨道的间距,并与轨道形成闭合回路。整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场中,若锁定两金属棒不动,金属棒cd受到与其垂直且沿斜面向上的恒力F=1.5N作用。某时刻t0=0时,同时解锁让两棒都从静止开始运动,直到t1=2.4s时金属棒ab开始做匀速运动。重力加速度为g=10m/s2。求:-5-(1)t1=2.4s时,金属棒ab的热功率;(2)t1=2.4s时,金属棒ab和金属棒cd的速度大小;(3)0~2.4s内通过金属棒ab的电荷量;(4)0~2.4s内金属棒ab产生的热量。-6-答案:(1)3W(2)v1=2m/sv2=4m/s(3)q=2C(4)5.4J解析:(1)t1=2.4s时金属棒ab开始做匀速运动,所以有IlB=m1gsinθ①金属棒ab的热功率P1=I2R②由①②式解得P3=3W。-7-(2)以ab棒、cd棒系统为研究对象,沿斜面方向合力F-(m1+m2)gsinθ=0,所以动量守恒由动量守恒定律有m1v1=m2v2③ab棒切割磁感线产生的电动势E1=Blv1④cd棒切割磁感线产生的电动势E2=Blv2⑤回路中产生的感应电流I=𝐸1+𝐸22𝑅⑥由①③④⑤⑥解得v1=2m/s,v2=4m/s。(3)以ab棒为研究对象,安培力的冲量Iab=𝐼lBΔt=Bl(𝐼Δt)=Blq由动量守恒有(m1gsinθ)t1-Blq=m1v1,解得q=2C-8-(4)由③式可知,在0~2.4s内两棒的位移满足m1x1=m2x2通过金属棒ab的电荷量q=𝐼t=𝐸2𝑅t=Δ𝜑2𝑅=𝐵𝑙(𝑥1+𝑥2)2𝑅由能量守恒定律得Fx2+m1gx1sinθ-m2gx2sinθ-Q=12m1𝑣12+12m2𝑣22由于金属棒通过的电流总是相等的,所以在相同的时间内产生的热量与电阻成正比𝑄1𝑄2=𝑅1𝑅2=10~2.4s内通过金属棒ab产生的热量Q1=12Q=5.4J-9-方法归纳1.细读题明情景:PQ、MN轨道光滑,ab、cd与轨道接触良好,长度已知,磁场垂直轨道平面斜向上,ab、cd先锁定,加力F向上拉cd,某时刻解锁。2.深思考品过程:由于F=(m1+m2)gsinθm2gsinθ,知,解锁后,ab必须先加速下滑,后匀速,cd则是上滑的。-10-3.慎研析找规律:(1)由ab匀速可得m1gsinθ=BIl,故可求电流I。(2)由F=(m1+m2)gsinθ,可判断ab、cd二者动量守恒。(3)利用题中给出的时间t,联想到BIlΔt=Δmv,而IΔt=q,所以对ab利用动量定理:(m1gsinθ)t1-BIlt=m1v1,求q。(4)求热量时,显然Q=I2Rt不能用;考虑能量守恒,就要求ab、cd各自的位移x1、x2,动量守恒有m1x1=m2x2,电荷量q=Δ𝜑2𝑅=𝐵𝑙(𝑥1+𝑥2)2𝑅,可解x1、x2。由能量守恒规律知:Fx2+m1gx1sinθ=m2gx2sinθ+Q+12m1𝑣12+12m2𝑣22。求出Q再分配到ab上的热量为Q1=12Q。