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高中物理带电粒子在磁场中的运动解题技巧及练习题及解析

高中物理带电粒子在磁场中的运动解题技巧及练习题及解析
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高中物理带电粒子在磁场中的运动解题技巧及练习题及解析

一、带电粒子在磁场中的运动专项训练

1.欧洲大型强子对撞机是现在世界上最大、能量最高的粒子加速器,是一种将质子加速对撞的高能物理设备,其原理可简化如下:两束横截面积极小,长度为l -0质子束以初速度v 0同时从左、右两侧入口射入加速电场,出来后经过相同的一段距离射入垂直纸面的圆形匀强磁场区域并被偏转,最后两质子束发生相碰。已知质子质量为m ,电量为e ;加速极板AB 、A′B′间电压均为U 0,且满足eU 0=

3

2

mv 02。两磁场磁感应强度相同,半径均为R ,圆心O 、O′在质子束的入射方向上,其连线与质子入射方向垂直且距离为H=7

2

R ;整个装置处于真空中,忽略粒子间的相互作用及相对论效应。

(1)试求质子束经过加速电场加速后(未进入磁场)的速度ν和磁场磁感应强度B ;

(2)如果某次实验时将磁场O 的圆心往上移了2

R

,其余条件均不变,质子束能在OO′ 连线的某位置相碰,求质子束原来的长度l 0应该满足的条件。

【答案】(1) 02v v =;02mv B eR =(2) 0336

l π++≥ 【解析】 【详解】

解:(1)对于单个质子进入加速电场后,则有:22

0011eU mv mv 22

=- 又:2

003eU mv 2

=

解得:0v 2v =;

根据对称,两束质子会相遇于OO '的中点P ,粒子束由CO 方向射入,根据几何关系可知必定沿OP 方向射出,出射点为D ,过C 、D 点作速度的垂线相交于K ,则K ,则K 点即为

轨迹的圆心,如图所示,并可知轨迹半径r=R

根据洛伦磁力提供向心力有:2

v evB m

r

=

可得磁场磁感应强度:0

2mv B eR

=

(2)磁场O 的圆心上移了

R

2

,则两束质子的轨迹将不再对称,但是粒子在磁场中运达半径认为R ,对于上方粒子,将不是想着圆心射入,而是从F 点射入磁场,如图所示,E 点是原来C 点位置,连OF 、OD ,并作FK 平行且等于OD ,连KD ,由于OD=OF=FK ,故平行四边形ODKF 为菱形,即KD=KF=R ,故粒子束仍然会从D 点射出,但方向并不沿OD 方向,K 为粒子束的圆心

由于磁场上移了R 2,故sin ∠COF=R

2R

=12,∠COF=π6,∠DOF=∠FKD=π

3

对于下方的粒子,没有任何改变,故两束粒子若相遇,则只可能相遇在D 点,

下方粒子到达C 后最先到达D 点的粒子所需时间为00

(2)

(4)2

224R

R H R R t v v π

π++

-+'==

而上方粒子最后一个到达E 点的试卷比下方粒子中第一个达到C 的时间滞后0

l Δt t = 上方最后的一个粒子从E 点到达D 点所需时间为

(

)0

00π1

R Rsin 2πR 62π3336t R 2v 2v -+-=

+=

要使两质子束相碰,其运动时间满足t t t '≤+? 联立解得0π336

l ++≥

2.如图所示,在平面直角坐标系xOy 的第二、第三象限内有一垂直纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场区域△ABC ,A 点坐标为(0,3a ),C 点坐标为(0,﹣3a ),B 点坐标为(23a -,-3a ).在直角坐标系xOy 的第一象限内,加上方向沿y 轴正方向、场强大小为E=Bv 0的匀强电场,在x=3a 处垂直于x 轴放置一平面荧光屏,其与x 轴的交点为Q .粒子束以相同的速度v 0由O 、C 间的各位置垂直y 轴射入,已知从y 轴上y =﹣2a 的点射入磁场的粒子在磁场中的轨迹恰好经过O 点.忽略粒子间的相互作用,不计粒子的重力. (1)求粒子的比荷;

(2)求粒子束射入电场的纵坐标范围;

(3)从什么位置射入磁场的粒子打到荧光屏上距Q 点最远?求出最远距离.

【答案】(1)0v Ba

(2)0≤y≤2a (3)78y a =,94a

【解析】 【详解】

(1)由题意可知, 粒子在磁场中的轨迹半径为r =a 由牛顿第二定律得

Bqv 0=m 2

v r

故粒子的比荷

v q m Ba

= (2)能进入电场中且离O 点上方最远的粒子在磁场中的运动轨迹恰好与AB 边相切,设粒子运动轨迹的圆心为O ′点,如图所示.

由几何关系知

O ′A =r ·

AB

BC

=2a 则

OO ′=OA -O ′A =a

即粒子离开磁场进入电场时,离O 点上方最远距离为

OD =y m =2a

所以粒子束从y 轴射入电场的范围为0≤y ≤2a (3)假设粒子没有射出电场就打到荧光屏上,有

3a =v 0·t 0

2019

222

qE y t a a m =

=>, 所以,粒子应射出电场后打到荧光屏上

粒子在电场中做类平抛运动,设粒子在电场中的运动时间为t ,竖直方向位移为y ,水平方向位移为x ,则 水平方向有

x =v 0·t

竖直方向有

2

12qE y t m

=

代入数据得

x 2ay

设粒子最终打在荧光屏上的点距Q 点为H ,粒子射出电场时与x 轴的夹角为θ,则

002tan y x qE x v m v y v v a

θ?

===

H =(3a -x )·tan θ=(32)2a y y 当322a y y =y =

9

8

a 时,H 有最大值

由于9

8

a<2a,所以H的最大值H max=

9

4

a,粒子射入磁场的位置为

y=

9

8

a-2a=-

7

8

a

3.如图,圆心为O、半径为r的圆形区域外存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外,磁感应强度大小为B。P是圆外一点,OP=3r。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从P点在纸面内垂直于OP射出。己知粒子运动轨迹经过圆心O,不计重力。求

(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径;

(2)粒子第一次在圆形区域内运动所用的时间。

【答案】(1)(2)

【解析】

【分析】

本题考查在匀强磁场中的匀速圆周运动及其相关的知识点,意在考查考生灵活运用相关知识解决问题的的能力。

【详解】

(1)找圆心,画轨迹,求半径。

设粒子在磁场中运动半径为R,由几何关系得:①

易得:②

(2)设进入磁场时速度的大小为v,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有

进入圆形区域,带电粒子做匀速直线运动,则

联立②③④解得

4.电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成.偏转电场的极板由相距为d 的两块水平平行放置的导体板组成,如图甲所示.大量电子由静止开始,经加速电场加速后,连续不断地沿平行板的方向从两板正中间OO ’射入偏转电场.当两板不带电时,这些电子通过两板之间的时间为2t 0;:当在两板间加最大值为U 0、周期为2t 0的电压(如图乙所示)时,所有电子均能从两板间通过,然后进入竖直宽度足够大的匀强酸场中,最后打在竖直放置的荧光屏上.已知磁场的水平宽度为L ,电子的质量为m 、电荷量为e ,其重力不计.

(1)求电子离开偏转电场时的位置到OO ’的最远位置和最近位置之间的距离 (2)要使所有电子都能垂直打在荧光屏上, ①求匀强磁场的磁感应强度B

②求垂直打在荧光屏上的电子束的宽度△y 【答案】(1)2010U e y t dm ?= (2)①00U t B dL =②2

010U e y y t dm

?=?= 【解析】 【详解】

(1)由题意可知,从0、2t 0、4t 0、……等时刻进入偏转电场的电子离开偏转电场时的位置到OO ′的距离最大,在这种情况下,电子的最大距离为:

2222

000max 00000311222y U e U e U e y at v t t t t dm dm dm

=

+=+= 从t 0、3t 0、……等时刻进入偏转电场的电子离开偏转电场时的位置到OO ′的距离最小,在这种情况下,电子的最小距离为:

220min 001122U e y at t dm

=

= 最远位置和最近位置之间的距离:1max min y y y ?=-,

2

010U e y t dm

?=

(2)①设电子从偏转电场中射出时的偏向角为θ,由于电子要垂直打在荧光屏上,所以电子在磁场中运动半径应为:

sin L R θ

=

设电子离开偏转电场时的速度为v 1,垂直偏转极板的速度为v y ,则电子离开偏转电场时的偏向角为θ,1

sin y v v θ=,

式中00y U e

v t dm = 又:1

mv R Be =

解得:00

U t B dL

=

②由于各个时刻从偏转电场中射出的电子的速度大小相等,方向相同,因此电子进入磁场后做圆周运动的半径也相同,都能垂直打在荧光屏上.

由第(1)问知电子离开偏转电场时的位置到OO ′的最大距离和最小距离的差值为△y 1, 所以垂直打在荧光屏上的电子束的宽度为:2

010U e y y t dm

?=?=

5.如图所示,在第一象限内存在匀强电场,电场方向与x 轴成45°角斜向左下,在第四象限内有一匀强磁场区域,该区域是由一个半径为R 的半圆和一个长为2R 、宽为

2

R

的矩形组成,磁场的方向垂直纸面向里.一质量为m 、电荷量为+q 的粒子(重力忽略不计)以速度v 从Q(0,3R)点垂直电场方向射入电场,恰在P(R ,0)点进入磁场区域.

(1)求电场强度大小及粒子经过P 点时的速度大小和方向; (2)为使粒子从AC 边界射出磁场,磁感应强度应满足什么条件;

(3)为使粒子射出磁场区域后不会进入电场区域,磁场的磁感应强度应不大于多少?

【答案】(1) 2

24mv E qR

=2v ,速度方向沿y 轴负方向

(2)

82225mv mv B qR qR ≤≤

(3))

2713mv

qR

【解析】 【分析】

【详解】

(1)在电场中,粒子沿初速度方向做匀速运动

13

2cos452

2

cos45

R

L R R

=-?=

?

1

L vt

=

沿电场力方向做匀加速运动,加速度为a

2

2sin452

L R R

=?=

2

2

1

2

L at

=

qE

a

m

=

设粒子出电场时沿初速度和沿电场力方向分运动的速度大小分别为1v、2v,合速度v' 1

v v

=、

2

v at

=,2

tan

v

v

θ=

联立可得

2

2

4

mv

E

qR

=

进入磁场的速度22

12

2

v v v v

=+=

'

45

θ=?,速度方向沿y轴负方向

(2)由左手定则判定,粒子向右偏转,当粒子从A点射出时,运动半径

12

R

r=

2

1

1

mv

qv B

r

=

'

'得

1

22mv

B=

当粒子从C点射出时,由勾股定理得

()2

22

22

2

R

R r r

??

-+=

?

??

解得

2

5

8

r R

=

2 2

2

mv

qv B

r

=

'

'

2

82

5

mv

B

qR

=

根据粒子在磁场中运动半径随磁场减弱而增大,可以判断,当

8222

5

mv mv

B

qR qR

≤≤时,粒子从AC边界射出

(3)为使粒子不再回到电场区域,需粒子在CD区域穿出磁场,设出磁场时速度方向平行于x轴,其半径为3r,由几何关系得

2

22

332

R

r r R

??

+-=

?

??

解得

()

3

71

4

R

r

+

=

2

3

3

mv

qv B

r

=

'

'得

()

3

2271

3

mv

B

qR

-

=

磁感应强度小于3B,运转半径更大,出磁场时速度方向偏向x轴下方,便不会回到电场中

6.如图所示,在竖直平面内建立直角坐标系,y轴沿竖直方向.在x = L到x =2L之间存在竖直向上的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场,一个比荷(

q

m

)为k的带电微粒从坐标原点以一定初速度沿+x方向抛出,进入电场和磁场后恰好在竖直平面内做匀速圆周运动,离开电场和磁场后,带电微粒恰好沿+x方向通过x轴上x =3L的位置,已知匀强磁场的磁感应强度为B,重力加速度为g.求:

(1)电场强度的大小; (2)带电微粒的初速度;

(3)带电微粒做圆周运动的圆心坐标.

【答案】(1)g k (2)2g

kB

(3)2222232(,)28g k B L L k B g -

【解析】 【分析】 【详解】

(1)由于粒子在复合场中做匀速圆周运动,则:mg =qE ,又=q

k m

解得g E k

=

(2)由几何关系:2R cos θ=L ,

粒子做圆周运动的向心力等于洛伦兹力:2

v qvB m r

= ;

cos y v v

θ=

在进入复合场之前做平抛运动:y gt =v

0L v t =

解得02g v kB

=

(3)由2

12

h gt =

其中2kBL t g = ,

则带电微粒做圆周运动的圆心坐标:'3

2

O x L =; 222'222sin 8O g k B L y h R k B g θ=-+=-

7.如图所示,在不考虑万有引力的空间里,有两条相互垂直的分界线MN、PQ,其交点为O.MN一侧有电场强度为E的匀强电场(垂直于MN),另一侧有匀强磁场(垂直纸面向里).宇航员(视为质点)固定在PQ线上距O点为h的A点处,身边有多个质量均为m、电量不等的带负电小球.他先后以相同速度v0、沿平行于MN方向抛出各小球.其中第1个小球恰能通过MN上的C点第一次进入磁场,通过O点第一次离开磁场,

OC=2h.求:

(1)第1个小球的带电量大小;

(2)磁场的磁感强度的大小B;

(3)磁场的磁感强度是否有某值,使后面抛出的每个小球从不同位置进入磁场后都能回到宇航员的手中?如有,则磁感强度应调为多大.

【答案】(1)

2

0 12

mv q

Eh

=;(2)

2E

B

v

=;(3)存在,

E

B

v

'=【解析】

【详解】

(1)设第1球的电量为1q,研究A到C的运动:

2

1

1

2

q E

h t

m

=

2h v t

=

解得:

2

12

mv

q

Eh

=;

(2)研究第1球从A到C的运动:

1

2

y

q E

v h

m

=

解得:0y v v =

tan 1y v v θ=

=,45o θ=,02v v =;

研究第1球从C 作圆周运动到达O 的运动,设磁感应强度为B

由21v q vB m R =得

1

mv

R q B = 由几何关系得:22sin R h θ= 解得:0

2E B v =

; (3)后面抛出的小球电量为q ,磁感应强度B '

①小球作平抛运动过程

02hm

x v t v qE

== 2

y qE v h m

= ②小球穿过磁场一次能够自行回到A ,满足要求:sin R x θ=,变形得:sin mv

x qB θ'

= 解得:0

E B v '=

8.如图所示,在直角坐标系xOy 平面内有两个同心圆,圆心在坐标原点O,小圆内部(I 区)和两圆之间的环形区域(Ⅱ区)存在方向均垂直xOy 平面向里的匀强磁场(图中未画出),I 、Ⅱ区域磁场磁感应强度大小分别为B 、2B 。a 、b 两带正电粒子从O 点同时分别沿y 轴正向、负向运动,已知粒子a 质量为m 、电量为q 、速度大小为v,粒子b 质量为2m 、电量为2q 、速度大小为v /2,粒子b 恰好不穿出1区域,粒子a 不穿出大圆区域,不计粒子重力,不计粒子间相互作用力。求:

(1)小圆半径R 1; (2)大圆半径最小值

(3)a 、b 两粒子从O 点出发到在x 轴相遇所经过的最短时间t (不考虑a 、b 在其它位置相遇)。

【答案】(1)1mv R qB = (2)2min (31)mv R += (3)14m qB π

【解析】 【详解】

解:(1)粒子b 在Ⅰ区域做匀速圆周运动,设其半径为b r

根据洛伦磁力提供向心力有:2

2()222b

v

m v q B r =

由粒子b 恰好不穿出Ⅰ区域:12b R r = 解得:1mv

R qB

=

(2)设a 在Ⅰ区域做匀速圆周运动的半径为1a r ,

根据洛伦磁力提供向心力有:2

1

a mv qvB r =

解得: 11a mv

r R qB

=

= 设a 在Ⅱ区域做匀速圆周运动的半径为2a r ,

根据洛伦磁力提供向心力有:2

2

2a mv qv B r ?=

解得: 211

22

a mv r R qB =

= 设大圆半径为2R ,由几何关系得:1213122

R R R ≥

+

所以,大圆半径最小值为: 2min R ≥

(3)粒子a 在Ⅰ区域的周期为12a m T qB π=

,Ⅱ区域的周期为2a m

T qB

π= 粒子a 从O 点出发回到O 点所经过的最短时间为:1121

13

2

a a a t T T =+ 解得:176a m

t qB

π=

粒子b 在Ⅰ区域的周期为:2b m

T qB

π=

讨论:①如果a 、b 两粒子在O 点相遇,粒子a 经过时间:176a a n m

t nt qB

π== n=1,2,3… 粒子b 经过时间:2b b k m

t kT qB

π==

k=1,2,3… a b t t =时,解得:

726

n

k = 当7k =,12n =时,有最短时间:114m

t qB

π=

②设粒子b 轨迹与小圆相切于P 点,如果a 粒子在射出小圆时与b 粒子在P 点相遇 则有:1215(218)663a a a a n m t T T n t qB

π+=

++= n=1,2,3… 粒子b 经过时间: (21)(21)2b b k T k m

t qB π--=

= k=1,2,3… a b t t =时,解得:218

213

n k +-=

ab 不能相遇

③如果a 粒子在射入小圆时与b 粒子在P 点相遇

则有:121

7(2113)2663a a a a n m t T T n t qB

π+=++= n=1,2,3… 粒子b 经过时间:(21)(21)2b b k T k m

t qB

π--=

= k=1,2,3… a b t t =时,解得:2113

213

n k +-=

ab 不能相遇

a 、

b 两粒子从O 点出发到在x 轴相遇所经过的最短时间为

14m

qB

π

9.如图所示,三块挡板围成截面边长L =1.2m 的等边三角形区域,C 、P 、Q 分别是MN 、

AM 和AN 中点处的小孔,三个小孔处于同一竖直面内,MN 水平,MN 上方是竖直向下的匀强电场,场强E =4×10-4N /C .三角形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B 1;AMN 以外区域有垂直纸面向外, 磁感应强度大小为B 2=3B 1的匀强磁场.现将一比荷q/m =105C/kg 的帯正电的粒子,从O 点由静止释放,粒子从MN 小孔C 进入内部匀强磁场,经内部磁场偏转后直接垂直AN 经过Q 点进入外部磁场.已知粒子最终回到了O 点,OC 相距2m .设粒子与挡板碰撞过程中没有动能损失,且电荷量不变,不计粒子重力,不计挡板厚度,取π=3.求:

(1) 磁感应强度B 1的大小;

(2) 粒子从O 点出发,到再次回到O 点经历的时间;

(3) 若仅改变B 2的大小,当B 2满足什么条件时,粒子可以垂直于MA 经孔P 回到O 点(若粒子经过A 点立即被吸收). 【答案】(1)51210T 3

B -=?;(2)-22.8510s t =?;(3)52

42

10T 3k B -+=?' 【解析】 【详解】

(1) 粒子从O 到C 即为在电场中加速,则由动能定理得:212

Eqx mv = 解得v =400 m/s

带电粒子在磁场中运动轨迹如图所示.

由几何关系可知 10.6m 2

L

R =

=

由2

11

v qvB m R =

代入数据得 512

10T 3

B -=

? (2)由题可知 B 2=3B 1=2×10-5 T

2

11

v qvB m R =

则 1

20.2m 3

R R =

= 由运动轨迹可知:进入电场阶段做匀加速运动,则112

x vt = 得到 t 1=0.01 s

粒子在磁场B 1中的周期为 11

2m

T qB π=

则在磁场B 1中的运动时间为 3211

310s 3

t T -==? 在磁场B 2中的运动周期为 22

2m

T qB π= 在磁场B 2中的运动时间为

3-3321803001801110s 5.510s 3606

t T π

-?+?+?=

=?=??

则粒子在复合场中总时间为:3-21231722010s 2.8510s 6

t t t t π-?

?=++=+

?=? ??

?

(3)设挡板外磁场变为'

2B ,粒子在磁场中的轨迹半径为r ,则有 2

'

2v qvB m r

=

根据已知条件分析知,粒子可以垂直于MA 经孔P 回到O 点,需满足条件

()212L

k r =+其中 k =0、1、2、3…… 解得52

42

10T 3

k B -+=?'

10.如图甲所示,边长为L 的正方形ABCD 区域内(含边界)有垂直纸面向里的匀强磁场。在正方形的几何中心O 处有一粒子源,垂直磁场沿各个方向发射速率为v 0的带电荷量为-q 的粒子,粒子质量为m 。图中x 、y 轴分别过正方形四边的中点E 、F 、G 、H 不计粒子重力及相互作用。

(1)为了使粒子不离开正方形ABCD区域则磁感应强度B1应该满足什么条件?

(2)改变磁场的强弱,若沿与y轴成60°(如图乙所示)方向发射的粒子在磁场中运动时间最短,求磁感应强度B2的大小;

(3)若磁感应强度大小为(2)中B2,则粒子离开磁场边界的范围。(结果可用根号表示)

【答案】(1) (2) (3)从AB边射出的坐标为

从BD边射出的坐标为

从CD边射出的坐标为

从AC边射出的坐标为

【解析】

【分析】

(1)粒子经过磁场后恰好不飞出,则临界情况是粒子与磁场边界相切,画出轨迹,根据几何关系求出轨迹半径,再由牛顿第二定律求出B的值.(2)运动时间最短应找最小的圆心角,则找劣弧中弦长最短的轨迹;(3)由轨迹与边界相切或相交的各种情况找到临界半径,从而得到飞出的边界范围.

【详解】

(1)为使粒子不离开正方形ABCD区域,则粒子在磁场中圆周运动的半径需满足如下关系:

联立解得:

(2)由分析可知,所有粒子中,过正方形边长中点的粒子所需时间最短,由几个关系得:

(3)从AB边出射的粒子,轨迹如图所示:

分析可知,

解得:

当粒子运动轨迹与BG相切时,打到右边最远处,

由几何关系得,

解得:

综上粒子从AB边射出的坐标为

同理求得,从BD边射出的粒子,位置坐标为

同理求得,从CD边射出的粒子,位置坐标为

同理求得,从AC边射出的粒子,位置坐标为

【点睛】

解答带电粒子在磁场中运动的习题,关键是画出粒子的运动轨迹,尤其是临界轨迹,然后由几何关系求出圆周运动的半径从而可以顺利求解速度大小.

11.如图所示,在矩形区域abcd内充满垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。在ad 边中点O的粒子源,在t=0时刻垂直于磁场发射出大量的同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与Od的夹角分布在0~180°范围内。已知沿Od方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界cd上的p点离开磁场,ab=1.5L,bc=L3,粒子在磁场中做圆周运动的半径R=L,不计粒子的重力和粒子间的相互作用,求:

(1)粒子在磁场中的运动周期T ; (2)粒子的比荷q /m ;

(3)粒子在磁场中运动的最长时间。

【答案】(1)06t T =;(2)03Bt m q π=;(3)max 02t t =。

【解析】

试题解析:(1)(4分)

初速度沿Od 方向发射的粒子在磁场中运动的轨迹如图1,其圆心为θ, 由几何关系有:2

3

=

θsin 所以:θ=60°

?

=

3600θT t 解得:

06t T = (2)(4分)粒子做圆周运动的向心力由洛仑兹力提供, 根据牛顿第二定律得:R v m qvB 2

= T

R v π2=

所以:qB m

T π2=

解得0

3Bt m q π= (3)(4分)如图2所示,在磁场中运动时间最长的粒子的轨迹的弦Ob=L 3,圆轨迹的直径为2L

所以:Ob 弦对应的圆心角为120°

高中物理解题技巧:图像法

高物理解题技巧:图像法1 物理规律可以用文字描述,也可以用数函数式表示,还可以用图象描述。图象作为表示物理规律的方法之一,可以直观地反映某一物理量随另一物理量变化的函数关系,形象地描述物理规律。在进行抽象思维的同时,利用图象视觉感知,有助于对物理知识的理解和记忆,准确把握物理量之间的定性和定量关系,深刻理解问题的物理意义。应用图象不仅可以直接求或读某些待求物理量,还可以用探究某些物理规律,测定某些物理量,分析或解决某些复杂的物理过程。 图象的物理意义主要通过“点”、“线”、“面”、“形”四个方面体现,应从这四方面入手,予以明确。 1、物理图象“点”的物理意义:“点”是认识图象的基础。物理图象上的“点”代表某一物理状态,它包含着该物理状态的特征和特性。从“点”着手分析时应注意从以下几个特殊“点”入手分析其物理意义。 (1)截距点。它反映了当一个物理量为零时,另一个物理的值是多少,也就是说明确表明了研究对象的一个状态。如图1,图象与纵轴的交点反映当I=0时,U=E即电的 电动势;而图象与横轴的交点反映电的短路电流。这可通过图象的数表达式 得。 (2)交点。即图线与图线相交的点,它反映了两个不同的研究对象此时有相同的物理量。如图2的P点表示电阻A接在电B两端时的A两端的电压和通过A的电流。

(3)极值点。它可表明该点附近物理量的变化趋势。如图3的D点表明当电流等于时,电有最大的输功率。 (4) 拐 点。通常反映物理过程在该点发生突变,物理量由量变到质变的转折点。拐点分明拐点和暗拐点,对明拐点,生能一眼看其物理量发生了突变。如图4的P点反映了加速度方向发生了变化而不是速度方向发生了变化。而暗拐点,生往往察觉不到物理量的突变。如图5P点看起是一条直线,实际上在该点速度方向发生了变化而加速度没有发生变化。 2、物理图象“线”的物理意义:“线”:主要指图象的直线或曲线的切线,其斜率通常 具有明确的物理意义。物理图象的斜率代表两个物理量增量之比值,其大小往往 代表另一物理量值。如-t图象的斜率为速度,v-t图象的斜率为加速度,Φ-t图象的斜率为感应电动势(n=1的情况下),电U-I图象(如图1)的斜率 为电的内阻(从图象的数表达式也一目了然)等。 3、物理图象“面”的物理意义:“面”:是指图线与坐标轴所围的面积。有些物理图象的图线与横轴所围的面积的值常代表另一个物理量的大小.习图象时,有意识地利用求面积的方法,计算有关问题,可使有些物理问题的解答变得简便,如v-t图象所围面积 代表位移,F-图象所围面积为力做的功,P-V图象所围面积为 气体压强做的功等。 4、物理图象“形”的物理意义:“形”:指图象的形状。由图线的形状结合其斜率找其隐含的物理意义。例如在v-t图象,如果是一条与时间轴平行的直线,说明物体做匀速直线运动;若是一条斜的直线,说明物体做匀变速直线运动;若是一条曲线,则可根据其斜率变化情况,判断加速度的变化情况。在波的图象,可通过微小的平移能够判断各质点在该时刻的振动方向;在研究小电珠两端的电压U与电流I关系时,通过实验测在

高中物理平抛运动的典型例题

平抛运动典型题目 1、从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是() A.从飞机上看,物体静止B.从飞机上看,物体始终在飞机的后方 C.从地面上看,物体做平抛运动D.从地面上看,物体做自由落体运动 2、飞机距离地面高H=500m,水平飞行速度为v1=100m/s,追击一辆速度为v2=20m/s 同向行驶的汽车,欲使投弹击中汽车,则飞机应在距汽车水平距离x=m远处投弹.(g=10m/s2) 3、把物体以一定速度水平抛出。不计空气阻力,g取10,那么在落地前的任意一秒内() A.物体的末速度大小一定等于初速度大小的10倍 B.物质的末速度大小一定比初速度大10 C.物体的位移比前一秒多10m D.物体下落的高度一定比前一秒多10m 平抛运动“撞球”问题——判断两球运动的时间是否相同(h是否相同);类比追击问题,利用撞上时水平位移、竖直位移相等的关系进行解决 4、如图所示,甲乙两球位于同一竖直线上的不同位置,甲比乙高h,将甲乙两球分别以v1.v2的速度沿同一水平方向抛出,不计空气阻力,下列条件中有可能使乙球击中甲球的是(? ) A.同时抛出,且v1< v2? B.甲后抛出,且v1> v2 C.甲先抛出,且v1> v2? ? D.甲先抛出,且v1< v2

5、从高H 处以水平速度v 1平抛一个小球1,同时从地面以速度v 2竖直向上抛出一个小球2,两小球在空中相遇则:( ) A .从抛出到相遇所用时间为 H v 1 B .从抛出到相遇所用时间为H v 2 C .抛出时两球的水平距离是v H v 12 D .相遇时小球2上升高度是H gH v 1212 -?? ? ? ? 6.物体做平抛运动时,它的速度的方向和水平方向间的夹角α的正切tan α随时间t 变化的图像是下( ) 7、子弹从枪口射出,在子弹的飞行途中,有两块相互平行的竖直挡板A 、B (如图所示),A 板距枪口的水平距离为s 1,两板相距s 2,子弹穿过两板先后留下弹孔C 和D ,C 、D 两点之间的高度差为h ,不计挡板和空气阻力,求子弹的初速度v 0. () 2h S S 2S g 2 221+ 8、从高为h 的平台上,分两次沿同一方向水平抛出一个小球。如右图第一次小球落地在a 点。第二次小球落地在b 点,ab 相距为d 。已知第一次抛球的初速度为,求第二次抛 球的初速度是多少—————2h 2gh d V 1+

高中物理答题技巧归纳大全

高中物理答题技巧归纳大全 一,考场中心态的保持 心态“安静”:心静自然“凉”,脑子自然清醒,精力自然集中,思路自然清晰。心静如水,超然物外,成为时间的主人、学习的主人。情绪稳定,效率提高。心不静,则心乱如麻,心神不定,心不在焉,如坐针毡,眼在此而心在彼,貌似用功,实则骗人。 二,高中物理选择题的答题技巧 选择题一般考查学生对基本知识和基本规律的理解及应用这些知识进行一些定性推理和定量计算。解答选择题时,要注意以下几个问题: 每一选项都要认真研究,选出最佳答案,当某一选项不敢确定时,宁可少选也不错选。 注意题干要求,让你选择的是“不正确的”、“可能的”还是“一定的”。 相信第一判断:凡已做出判断的题目,要做改动时,请十二分小心,只有当你检查时发现第一次判断肯定错了,另一个百分之百是正确答案时,才能做出改动,而当你拿不定主意时千万不要改。特别是对中等程度及偏下的同学这一点尤为重要。 做选择题的常用方法: 筛选(排除)法:根据题目中的信息和自身掌握的知识,从易到难,逐步排除不合理选项,最后逼近正确答案。

特值(特例)法:让某些物理量取特殊值,通过简单的分析、计算进行判断。它仅适用于以特殊值代入各选项后能将其余错误选项均排除的选择题。 极限分析法:将某些物理量取极限,从而得出结论的方法。 直接推断法:运用所学的物理概念和规律,抓住各因素之间的联系,进行分析、推理、判断,甚至要用到数学工具进行计算,得出结果,确定选项。 观察、凭感觉选择:面对选择题,当你感到确实无从下手时,可以通过观察选项的异同、长短、语言的肯定程度、表达式的差别、相应或相近的物理规律和物理体验等,大胆的做出猜测,当顺利的完成试卷后,可回头再分析该题,也许此时又有思路了。 物理实验题的做题技巧 实验题一般采用填空题或作图题的形式出现。作为填空题,数值、单位、方向或正负号都应填全面;作为作图题:对函数图像应注明纵、横轴表示的物理量、单位、标度及坐标原点。对电学实物图,则电表量程、正负极性,电流表内、外接法,变阻器接法,滑动触头位置都应考虑周全。对光路图不能漏箭头,要正确使用虚、实线,各种仪器、仪表的读数一定要注意有效数字和单位;实物连接图一定要先画出电路图(仪器位置要对应);各种作图及连线要先用铅笔(有利于修改),最后用黑色签字笔涂黑。 常规实验题:主要考查课本实验,几年来考查比较多的是试验器材、原理、步骤、读数、注意问题、数据处理和误差分析,解答常

高一物理必修1典型例题

高一物理必修1典型例题 例l. 在下图甲中时间轴上标出第2s末,第5s末和第2s,第4s,并说明它们表示的是时间还是时刻。 甲乙 例2. 关于位移和路程,下列说法中正确的是 A. 在某一段时间内质点运动的位移为零,该质点不一定是静止的 B. 在某一段时间内质点运动的路程为零,该质点一定是静止的 C. 在直线运动中,质点位移的大小一定等于其路程 D. 在曲线运动中,质点位移的大小一定小于其路程 例3. 从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为2m处被接住,则在这段过程中 A. 小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为7m B. 小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为7m C. 小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为3m D. 小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为3m 例4. 判断下列关于速度的说法,正确的是 A. 速度是表示物体运动快慢的物理量,它既有大小,又有方向。 B. 平均速度就是速度的平均值,它只有大小没有方向。 C. 汽车以速度1v经过某一路标,子弹以速度2v从枪口射出,1v和2v均指平均速度。 D. 运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,叫瞬时速度,它是矢量。 例5. 一个物体做直线运动,前一半时间的平均速度为1v,后一半时间的平均速度为2v,则全程的平均速度为多少?如果前一半位移的平均速度为1v,后一半位移的平均速度为2v,全程的平均速度又为多少? 例6. 打点计时器在纸带上的点迹,直接记录了 A. 物体运动的时间 B. 物体在不同时刻的位置 C. 物体在不同时间内的位移 D. 物体在不同时刻的速度 例7.如图所示,打点计时器所用电源的频率为50Hz,某次实验中得到的一条纸带,用毫米刻度尺测量的情况如图所示,纸带在A、C间的平均速度为m/s,在A、D间的平均速度为m/s,B点的瞬时速度更接近于m/s。 例8. 关于加速度,下列说法中正确的是 A. 速度变化越大,加速度一定越大 B. 速度变化所用时间越短,加速度一定越大 C. 速度变化越快,加速度一定越大 D. 速度为零,加速度一定为零

高中物理带电粒子在磁场中的运动解题技巧及练习题

高中物理带电粒子在磁场中的运动解题技巧及练习题 一、带电粒子在磁场中的运动专项训练 1.如图所示,在一直角坐标系xoy 平面内有圆形区域,圆心在x 轴负半轴上,P 、Q 是圆上的两点,坐标分别为P (-8L ,0),Q (-3L ,0)。y 轴的左侧空间,在圆形区域外,有一匀强磁场,磁场方向垂直于xoy 平面向外,磁感应强度的大小为B ,y 轴的右侧空间有一磁感应强度大小为2B 的匀强磁场,方向垂直于xoy 平面向外。现从P 点沿与x 轴正方向成37°角射出一质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子,带电粒子沿水平方向进入第一象限,不计粒子的重力。求: (1)带电粒子的初速度; (2)粒子从P 点射出到再次回到P 点所用的时间。 【答案】(1)8qBL v m =;(2)41(1)45m t qB π=+ 【解析】 【详解】 (1)带电粒子以初速度v 沿与x 轴正向成37o 角方向射出,经过圆周C 点进入磁场,做匀速圆周运动,经过y 轴左侧磁场后,从y 轴上D 点垂直于y 轴射入右侧磁场,如图所示,由几何关系得: 5sin37o QC L = 15sin37O OQ O Q L = = 在y 轴左侧磁场中做匀速圆周运动,半径为1R , 11R O Q QC =+

2 1 v qvB m R = 解得:8qBL v m = ; (2)由公式2 2 v qvB m R =得:2mv R qB =,解得:24R L = 由24R L =可知带电粒子经过y 轴右侧磁场后从图中1O 占垂直于y 轴射放左侧磁场,由对称性,在y 圆周点左侧磁场中做匀速圆周运动,经过圆周上的E 点,沿直线打到P 点,设带电粒子从P 点运动到C 点的时间为1t 5cos37o PC L = 1PC t v = 带电粒子从C 点到D 点做匀速圆周运动,周期为1T ,时间为2t 12m T qB π= 21 37360 o o t T = 带电粒子从D 做匀速圆周运动到1O 点的周期为2T ,所用时间为3t 22·2m m T q B qB ππ= = 3212 t T = 从P 点到再次回到P 点所用的时间为t 12222t t t t =++ 联立解得:41145 m t qB π??=+ ?? ? 。 2.如图所示,虚线MN 沿竖直方向,其左侧区域内有匀强电场(图中未画出)和方向垂直纸面向里,磁感应强度为B 的匀强磁场,虚线MN 的右侧区域有方向水平向右的匀强电场.水平线段AP 与MN 相交于O 点.在A 点有一质量为m ,电量为+q 的带电质点,以大小为v 0的速度在左侧区域垂直磁场方向射入,恰好在左侧区域内做匀速圆周运动,已知A

物理解题技巧高中对称法

物理解题技巧高中对称法 物理解题技巧高中自然界和自然科学中,普遍存在着优美和谐的对称现象.对称性就是事物在变化时存在的某种不变性.物理中对称现象比比皆是,对称的结构、对称的作用、对称的电路、对称的物和像等等.一般情况下对称表现为研究对象在结构上的对称性、物理过程在时间上和空间上的对称性、物理量在分布上的对称性及作用效果的对称性等.利用对称性解题时有时能一眼看出答案,大大简化解题步骤.从科学思维方法的角度来讲,对称性最突出的功能是启迪和培养学生的直觉思维能力.用对称性解题的关键是敏锐地看出并抓住事物在某一方面的对称性,这些对称性往往就是通往答案的捷径. 静力学问题解题的思路和方法 确定研究对象:并将“对象”隔离出来-。必要时应转换研究对象。这种转换,一种情况是换为另一物体,一种情况是包括原“对象”只是扩大范围,将另一物体包括进来。 分析“对象”受到的外力,而且分析“原始力”,不要边分析,边处理力。以受力图表示。 根据情况处理力,或用平行四边形法则,或用三角形法则,或用正交分解法则,提高力合成、分解的目的性,减少盲目性。 对于平衡问题,应用平衡条件∑F=0,∑M=0,列方程求解,而后讨论。 认识物体的平衡及平衡条件 对于质点而言,若该质点在力的作用下保持静止或匀速直线运

动,即加速度为零,则称为平衡,欲使质点平衡须有∑F=0。若将各力正交分解则有:∑FX=0,∑FY=0。 这里应该指出的是物体在三个力(非平行力)作用下平衡时,据∑F=0可以引伸得出以下结论: 这三个力矢量组成封闭三角形。 任何两个力的合力必定与第三个力等值反向。 对物体受力的分析及步骤 明确研究对象 分析物体或结点受力的个数和方向,如果是连结体或重叠体,则用“隔离法” 作图时力较大的力线亦相应长些 每个力标出相应的符号(有力必有名),用英文字母表示 用正交分解法解题列动力学方程 受力不平衡时 一些物体的受力特征:轻杆或弹簧对物体可以有压力或者拉力。绳子或橡皮筋可受拉力不能受压力,同一绳放在光滑滑轮或光滑挂钩上,两侧绳子受力大小相等,当三段以上绳子在交点打结时,各段绳受力大小一般不相等。 受力分析步骤: 判断力的个数并作图:重力;接触力(弹力和摩擦力);场力(电场力、磁场力) 判断力的方向:

高考物理复习高中物理解题方法归类总结高中物理例题解析,原来还有这么巧妙的方法!

高考物理复习高中物理解题方法归类总结 (高中物理例题解析) 方法一:图像法解题 一、方法简介 图像法是根据题意把抽像复杂的物理过程有针对性地表示成物理图像,将物理量间的代数关系转变为几何关系,运用图像直观、形像、简明的特点,来分析解决物理问题,由此达到化难为易、化繁为简的目的. 高中物理学习中涉及大量的图像问题,运用图像解题是一种重要的解题方法.在运用图像解题的过程中,如果能分析有关图像所表达的物理意义,抓住图像的斜率、截距、交点、面积、临界点等几个要点,常常就可以方便、简明、快捷地解题. 二、典型应用 1.把握图像斜率的物理意义

在v-t图像中斜率表示物体运动的加速度,在s-t图像中斜率表示物体运动的速度,在U-I图像中斜率表示电学元件的电阻,不同的物理图像斜率的物理意义不同. 2.抓住截距的隐含条件 图像中图线与纵、横轴的截距是另一个值得关注的地方,常常是题目中的隐含条件. 例1、在测电池的电动势和内电阻的实验中,根据得出的一组数据作出U-I图像,如图所示,由图像得出电池的电动势E=______ V,内电阻r=_______ Ω. 【解析】电源的U-I图像是经常碰到的,由图线与纵轴的截距容易得出电动势E=1.5 V,图线与横轴的截距0.6 A是路端电压为0.80伏特时的电流,(学生在这里常犯的错误是把图线与横轴的截距0.6 A当作短路电流,而得出r=E/I 短=2.5Ω的错误结论.)故电源的内阻为:r=△U/△I=1.2Ω 3.挖掘交点的潜在含意

一般物理图像的交点都有潜在的物理含意,解题中往往又是一个重要的条件,需要我们多加关注.如:两个物体的位移图像的交点表示两个物体“相遇”. 例2、A、B两汽车站相距60 km,从A站每隔10 min向B站开出一辆汽车,行驶速度为60 km/h.(1)如果在A站第一辆汽车开出时,B站也有一辆汽车以同样大小的速度开往A站,问B站汽车在行驶途中能遇到几辆从A站开出的汽车?(2)如果B站汽车与A站另一辆汽车同时开出,要使B站汽车在途中遇到从A站开出的车数最多,那么B站汽车至少应在A站第一辆车开出多长时间后出发(即应与A站第几辆车同时开出)?最多在途中能遇到几辆车?(3)如果B站汽车与A站汽车不同时开出,那么B站汽车在行驶途中又最多能遇到几辆车? 【解析】依题意在同一坐标系中作出分别从A、B站由不同时刻开出的汽车做匀速运动的s一t图像,如图所示. 从图中可一目了然地看出:(1)当B站汽车与A站第一辆汽车同时相向开出时,B站汽车的s一t图线CD与A站汽车的s-t图线有6个交点(不包括在t轴上的交点),这表明B站汽车在途中(不包括在站上)能遇到6辆从A站开出的汽车.(2)要使B站汽车在途中遇到的车最多,它至少应在A站第一辆车开出50 min后出发,即应与A站第6辆车同时开出此时对应B站汽车的s—t图线MN与A 站汽车的s一t图线共有11个交点(不包括t轴上的交点),所以B站汽车在途中(不包括在站上)最多能遇到1l辆从A站开出的车.(3)如果B站汽车与A站汽

高中物理平抛运动经典例题

[例1] 如图1所示,某人骑摩托车在水平道路上行驶,要在A处越过的壕沟,沟面对面比A处低,摩托车的速度至少要有多大? 图1 解析:在竖直方向上,摩托车越过壕沟经历的时间 在水平方向上,摩托车能越过壕沟的速度至少为 2. 从分解速度的角度进行解题 对于一个做平抛运动的物体来说,如果知道了某一时刻的速度方向,则我们常常是“从分解速度”的角度来研究问题。 [例2] 如图2甲所示,以9.8m/s的初速度水平抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为的斜面上。可知物体完成这段飞行的时间是() A. B. C. D. 图2 解析:先将物体的末速度分解为水平分速度和竖直分速度(如图2乙所示)。根据平抛运动的分解可知物体水平方向的初速度是始终不变的,所以;又因为与斜面垂直、与水平面垂直,所以与间的夹角等于斜面的倾角。再根据平抛运动的 分解可知物体在竖直方向做自由落体运动,那么我们根据就可以求出时间了。则 所以 根据平抛运动竖直方向是自由落体运动可以写出

所以 所以答案为C。 3. 从分解位移的角度进行解题 对于一个做平抛运动的物体来说,如果知道了某一时刻的位移方向(如物体从已知倾角的斜面上水平抛出,这个倾角也等于位移与水平方向之间的夹角),则我们可以把位移分解成水平方向和竖直方向,然后运用平抛运动的运动规律来进行研究问题(这种方法,暂且叫做“分解位移法”) [例3] 在倾角为的斜面上的P点,以水平速度向斜面下方抛出一个物体,落在斜面上的Q点,证明落在Q点物体速度。 解析:设物体由抛出点P运动到斜面上的Q点的位移是,所用时间为,则由“分解位移法”可得,竖直方向上的位移为;水平方向上的位移为。 又根据运动学的规律可得 竖直方向上, 水平方向上 则, 所以Q点的速度 [例4] 如图3所示,在坡度一定的斜面顶点以大小相同的速度同时水平向左与水平向右 抛出两个小球A和B,两侧斜坡的倾角分别为和,小球均落在坡面上,若不计空气阻力,则A和B两小球的运动时间之比为多少? 图3 解析:和都是物体落在斜面上后,位移与水平方向的夹角,则运用分解位移的方法可以得到 所以有

(完整版)高中物理解题技巧

物理快速解题技巧 技巧一、巧用合成法解题 【典例1】 一倾角为θ的斜面放一木块,木块上固定一支架,支架末端用丝线悬挂一小球,木块在斜面上下滑时,小球与木块相对静止共同运动,如图2-2-1所 示,当细线(1)与斜面方向垂直;(2)沿水平方向,求上述两种情况下木 块下滑的加速度. 解析:由题意可知小球与木块相对静止共同沿斜面运动,即小球与木块 有相同的加速度,方向必沿斜面方向.可以通过求小球的加速度来达到求解 木块加速度的目的. (1)以小球为研究对象,当细线与斜面方向垂直时,小球受重力mg 和细线的拉力T ,由题意可知,这两个力的合力必沿斜面向下,如图2-2-2 所示.由几何关系可知F 合=mgsin θ 根据牛顿第二定律有mgsin θ=ma 1 所以a 1=gsin (2)当细线沿水平方向时,小球受重力mg 和细线的拉力T ,由题意可知,这两个力的合力也必沿斜面向下,如图2-2-3所示.由几何关系可知F 合=mg /sin θ 根据牛顿第二定律有mg /sin θ=ma 2 所以a 2=g /sin θ. 【方法链接】 在本题中利用合成法的好处是相当于把三个力放在一个直角三角形中,则利用三角函数可直接把三个力联系在一起,从而很方便地进行力的定量计算或利用角边关系(大角对大边,直角三角形斜边最长,其代表的力最大)直接进行力的定性分析.在三力平衡中,尤其是有直角存在时,用力的合成法求解尤为简单;物体在两力作用下做匀变速直线运动,尤其合成后有直角存在时,用力的合成更为简单. 技巧二、巧用超、失重解题 【典例2】 如图2-2-4所示,A 为电磁铁,C 为胶木秤盘,A 和C (包括支架)的总质量为M ,B 为铁片,质量为m ,整个装置 用轻绳悬挂于O 点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻 绳上拉力F 的大小满足 A.F=Mg B.Mg <F <(M+m )g C .F=(M+m )g D.F >(M+m )g 解析:以系统为研究对象,系统中只有铁片在电磁铁吸引下向上做加速运动,有向上的 θ 图2-2-1 θ mg T F 合 图2-2-2 θ mg F 合 T 图2-2-3 图2-2-4

高中物理大题技巧

高考物理解答题规范化要求 物理计算题可以综合地考查学生的知识和能力,在高考物理试题中,计算题在物理部分中的所占的比分很大(60%),单题的分值也很高。一些考生考后感觉良好但考分并不理想,一个很重要的原因便是解题不规范导致失分过多。在高考的物理试卷上对论述计算题的解答有明确的要求:“解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。”具体地说,物理计算题的解答过程和书写表达的规范化要求,主要体现在以下几个方面。 一、文字说明要清楚 必要的文字说明是指以下几方面内容: ①说明研究的对象 ①对字母、符号的说明。题中物理量有给定符号的,必须严格按题给符号表示,无需另设符号; 题中物理量没有给定符号的,应该按课本习惯写法(课本原始公式)形式来设定。 ②对物理关系的说明和判断。如在光滑水平面上的两个物体用弹簧相连,"在两物体速度相等时弹簧的弹性势能最大","在弹簧为原长时物体的速度有极大值。" ③说明研究对象、所处状态、所描述物理过程或物理情境要点,关健的条件作必要的分析判断。题目中的隐含条件,临界条件等。即说明某个方程是关于"谁"的,是关于"哪个状态或过程"的。 ④说明所列方程的依据及名称,规定的正方向、零势点及所建立的坐标系. 这是展示考生思维逻辑严密性的重要步骤。 ⑤选择物理规律的列式形式;按课本公式的“原始形式”书写。 ⑥诠释结论:说明计算结果中负号的物理意义,说明矢量的方向。 ⑦对于题目所求、所问的答复,说明结论或者结果。 文字说明防止两个倾向:①过于简略而显得不完整,缺乏逻辑性。②罗嗦,分不清必要与必不要。 答题时表述的详略原则是物理方面要祥,数学方面要略.书写方面,字迹要清楚,能单独辨认.题解要分行写出,方程要单列一行,绝不能连续写下去,切忌将方程、答案淹没在文字之中. 二、主干方程要突出(在高考评卷中,主干方程是得分的重点) 主干方程是指物理规律、公式或数学的三角函数、几何关系式等 (1) 主干方程式要有依据,一般表述为:依xx 物理规律得;由图几何关系得,根据……得等。 (2) 主干方程列式形式得当,字母、符号的书写规范,严格按课本“原始公式”的形式列式,不能以变形的结果式代替方程式;(这是相当多考生所忽视的). 要全部用字母符号表示方程,不能字母、符号和数据混合,不要方程套方程;要用原始方程组联立求解,不要用连等式 如:带电粒子在磁场的运动应有R v m qvB 2 =,而不是其变形结果qB m v R =. (3) 列方程时,物理量的符号要用题目中所给符号,不能自己另用字母符号表示, 若题目中没有给定物理量符号,应该先设定,设定也有要求(按课本形式设定), 如:U 表示两点间的电压,?表示某点的电势,E 表示电动势,ε表示电势能 (4) 主干方程单独占一行,按首行格式放置;式子要编号,号码要对齐。 (5) 对所列方程式(组)进行文字(符号)运算,推导出最简形式的计算式,不是关键环节不计算结果。 具体推导过程只在草稿纸上演算而不必写在卷面上。如果题目有具体的数值运算,则只在最简形式的计算式中代入数值算出最后结果,切忌分步进行代数运算。 (6) 要用原始公式联立求解,分步列式,并用式别标明。不要用连等式,不断地用等号连等下去。 因为这样往往因某一步的计算错误会导致整个等式不成立而失分。 三、书写布局要规范 (1) 文字说明的字体要书写公整、版面布局合理整齐、段落清晰、美观整洁。详略得当、言简意赅、逻辑

高中物理知识点汇总(带经典例题)

高中物理必修1 运动学问题是力学部分的基础之一,在整个力学中的地位是非常重要的,本章是讲运动的初步概念,描述运动的位移、速度、加速度等,贯穿了几乎整个高中物理内容,尽管在前几年高考中单纯考运动学题目并不多,但力、电、磁综合问题往往渗透了对本章知识点的考察。近些年高考中图像问题频频出现,且要求较高,它属于数学方法在物理中应用的一个重要方面。 第一章运动的描述 专题一:描述物体运动的几个基本本概念 ◎知识梳理 1.机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动,它包括平动、转动和振动等形式。 2.参考系:被假定为不动的物体系。 对同一物体的运动,若所选的参考系不同,对其运动的描述就会不同,通常以地球为参考系研究物体的运动。 3.质点:用来代替物体的有质量的点。它是在研究物体的运动时,为使问题简化,而引入的理想模型。仅凭物体的大小不能视为质点的依据,如:公转的地球可视为质点,而比赛中旋转的乒乓球则不能视为质点。’ 物体可视为质点主要是以下三种情形: (1)物体平动时; (2)物体的位移远远大于物体本身的限度时; (3)只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时。 4.时刻和时间 (1)时刻指的是某一瞬时,是时间轴上的一点,对应于位置、瞬时速度、动量、动能等状态量,通常说的“2秒末”,“速度达2m/s时”都是指时刻。 (2)时间是两时刻的间隔,是时间轴上的一段。对应位移、路程、冲量、功等过程量.通常说的“几秒内”“第几秒内”均是指时间。 5.位移和路程 (1)位移表示质点在空间的位置的变化,是矢量。位移用有向线段表示,位移的大小等于有向线段的长度,位移的方向由初位置指向末位置。当物体作直线运动时,可用带有正负号的数值表示位移,取正值时表示其方向与规定正方向一致,反之则相反。 (2)路程是质点在空间运动轨迹的长度,是标量。在确定的两位置间,物体的路程不是唯一的,它与质点的具体运动过程有关。 (3)位移与路程是在一定时间内发生的,是过程量,二者都与参考系的选取有关。一般情况下,位移的大小并不等于路程,只有当质点做单方向直线运动时,二者才相等。6.速度 (1).速度:是描述物体运动方向和快慢的物理量。 (2).瞬时速度:运动物体经过某一时刻或某一位置的速度,其大小叫速率。 (3).平均速度:物体在某段时间的位移与所用时间的比值,是粗略描述运动快慢的。 ①平均速度是矢量,方向与位移方向相同。

(完整)高考物理磁场经典题型及其解题基本思路

高考物理系列讲座——-带电粒子在场中的运动 【专题分析】 带电粒子在某种场(重力场、电场、磁场或复合场)中的运动问题,本质还是物体的动力学问题 电场力、磁场力、重力的性质和特点:匀强场中重力和电场力均为恒力,可能做功;洛伦兹力总不做功;电场力和磁场力都与电荷正负、场的方向有关,磁场力还受粒子的速度影响,反过来影响粒子的速度变化. 【知识归纳】一、安培力 1.安培力:通电导线在磁场中受到的作用力叫安培力. 【说明】磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用,磁场对这些定向移动电荷作用力的宏观表现即为安培力. 2.安培力的计算公式:F=BILsinθ;通电导线与磁场方向垂直时,即θ = 900,此时安培力有最大值;通电导线与磁场方向平行时,即θ=00,此时安培力有最小值,F min=0N;0°<θ<90°时,安培力F介于0和最大值之间. 3.安培力公式的适用条件; ①一般只适用于匀强磁场;②导线垂直于磁场; ③L为导线的有效长度,即导线两端点所连直线的长度,相应的电流方向沿L由始端流向末端; ④安培力的作用点为磁场中通电导体的几何中心; ⑤根据力的相互作用原理,如果是磁体对通电导体有力的作用,则通电导体对磁体有反作用力. 【说明】安培力的计算只限于导线与B垂直和平行的两种情况. 二、左手定则 1.通电导线所受的安培力方向和磁场B的方向、电流方向之间的关系,可以用左手定则来判定. 2.用左手定则判定安培力方向的方法:伸开左手,使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内,让磁感线垂直穿入手心,并使四指指向电流方向,这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直,大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向. 3.安培力F的方向既与磁场方向垂直,又与通电导线方向垂直,即F总是垂直于磁场与导线所决定的平面.但B与I的方向不一定垂直. 4.安培力F、磁感应强度B、电流I三者的关系 ①已知I、B的方向,可惟一确定F的方向; ②已知F、B的方向,且导线的位置确定时,可惟一确定I的方向; ③已知F、I的方向时,磁感应强度B的方向不能惟一确定. 三、洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力. 1.洛伦兹力的公式:F=qvBsinθ; 2.当带电粒子的运动方向与磁场方向互相平行时,F=0; 3.当带电粒子的运动方向与磁场方向互相垂直时,F=qvB; 4.只有运动电荷在磁场中才有可能受到洛伦兹力作用,静止电荷在磁场中受到的磁场对电荷的作用力一定为0; 四、洛伦兹力的方向 1.运动电荷在磁场中受力方向可用左手定则来判定; 2.洛伦兹力f的方向既垂直于磁场B的方向,又垂直于运动电荷的速度v的方向,即f

高中物理解题方法整体法和隔离法

高中物理解题方法---整体法和隔离法 选择研究对象是解决物理问题的首要环节.在很多物理问题中,研究对象的选择方案是多样的,研究对象的选取方法不同会影响求解的繁简程度。合理选择研究对象会使问题简化,反之,会使问题复杂化,甚至使问题无法解决。隔离法与整体法都是物理解题的基本方法。 隔离法就是将研究对象从其周围的环境中隔离出来单独进行研究,这个研究对象可以是一个物体,也可以是物体的一个部分,广义的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中隔离出来。 整体法是将几个物体看作一个整体,或将看上去具有明显不同性质和特点的几个物理过程作为一个整体过程来处理。隔离法和整体法看上去相互对立,但两者在本质上是统一的,因为将几个物体看作一个整体之后,还是要将它们与周围的环境隔离开来的。 这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒、动能定理、机械能守恒等问题中。 对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可采用整体法。如果能够运用整体法,我们应该优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;不计物体间相互作用的内力,或物体系内的物体的运动状态相同,一般首先考虑整体法。对于大多数动力学问题,单纯采用整体法并不一定能解决,通常采用整体法与隔离法相结合的方法。 一、静力学中的整体与隔离 通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。 【例1】在粗糙水平面上有一个三角形木块a ,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b 和c ,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块( ) A .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右 B .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左 C .有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定 D .没有摩擦力的作用 【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它静止于水平面上,必无摩擦力作用,故选D . 【点评】本题若以三角形木块a 为研究对象,分析b 和c 对它的弹力和摩擦力,再求其合力来求解,则把问题复杂化了.此题可扩展为b 、c 两个物体均匀速下滑,想一想,应选什么? 【例2】有一个直角支架AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑,AO 上套有小环P ,OB 上套有小环Q ,两环质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡,如图。现将P 环向左移一小段距离,两 环再次 A O B P Q

高一物理典型例题

高一物理必修1知识集锦及典型例题 一. 各部分知识网络 (一)运动的描述: 测匀变速直线运动的加速度:△x=aT 2 ,6543212 ()()(3) a a a a a a a T ++-++=

a与v同向,加速运动;a与v反向,减速运动。

(二)力: 实验:探究力的平行四边形定则。 研究弹簧弹力与形变量的关系:F=KX.

(三)牛顿运动定律: . 改变

(四)共点力作用下物体的平衡: 静止 平衡状态 匀速运动 F x 合=0 力的平衡条件:F 合=0 F y 合=0 合成法 正交分解法 常用方法 矢量三角形动态分析法 相似三角形法 正、余弦定理法 物 体 的平衡

二、典型例题 例题1..某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系,所用交流电的频率为50 Hz,下图为某次实验中得到的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6、7为计数点,相邻两计数点间还有3个打点未画出.从纸带上测出x1=3.20 cm,x2=4.74 cm,x3=6.40 cm,x4=8.02 cm,x5=9.64 cm,x6=11.28 cm,x7=12.84 cm. (1)请通过计算,在下表空格内填入合适的数据(计算结果保留三位有效数字); (2)根据表中数据,在所给的坐标系中作出v-t图 象(以0计数点作为计时起点);由图象可得,小车 运动的加速度大小为________m /s2 例2. 关于加速度,下列说法中正确的是 A. 速度变化越大,加速度一定越大 B. 速度变化所用时间越短,加速度一定越大 C. 速度变化越快,加速度一定越大 D. 速度为零,加速度一定为零 例3. 一滑块由静止开始,从斜面顶端匀加速下滑,第5s末的速度是6m/s。求:(1)第4s末的速度;(2)头7s内的位移;(3)第3s内的位移。 例4. 公共汽车由停车站从静止出发以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动,同时一辆汽车以36km/h的不变速度从后面越过公共汽车。求: (1)经过多长时间公共汽车能追上汽车? (2)后车追上前车之前,经多长时间两车相距最远,最远是多少? 例5.静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,在力刚开始作用的瞬间,下列说法中正确的是 A. 物体立即获得加速度和速度

高中物理引力场、电场、磁场经典解题技巧专题辅导

高中物理引力场、电场、磁场经典解题技巧专题辅导 【考点透视】 一万有引力定律 万有引力定律的数学表达式:2 21r m m G F =,适用条件是:两个质点间的万有引力的计算。 在高考试题中,应用万有引力定律解题常集中于三点:①在地球表面处地球对物体的万有引力近似等于物体的重力,即mg R Mm G =2,从而得出2gR GM =,它在物理量间的代换时非常有用。②天体作圆周运动需要的向心力来源于天体之间的万有引力,即r mv r Mm G 22=;③圆周运动的有关公式:T πω2=,r v ω=。 二电场 库仑定律:221r Q kQ F =,(适用条件:真空中两点电荷间的相互作用力) 电场强度的定义式:q F E = (实用任何电场),其方向为正电荷受力的方向。电场强度是矢量。 真空中点电荷的场强:2r kQ E =,匀强电场中的场强:d U E =。 电势、电势差:q W U AB B A AB = -=??。 电容的定义式:U Q C =,平行板电容器的决定式kd S C πε4=。 电场对带电粒子的作用:直线加速 221mv Uq = 。偏转:带电粒子垂直进入平行板间的 匀强电场将作类平抛运动。 提醒注意:应熟悉点电荷、等量同种、等量异种、平行金属板等几种常见电场的电场线

和等势面,理解沿电场线电势降低,电场线垂直于等势面。 三磁场 磁体、电流和运动电荷的周围存在着磁场,其基本性质是对放入其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用。 熟悉几种常见的磁场磁感线的分布。 通电导线垂直于匀强磁场放置,所受安培力的大小:BIL F =,方向:用左手定则判定。 带电粒子垂直进入匀强磁场时所受洛伦兹力的大小: qvB F =,方向:用左手定则判定。若不计带电粒子的重力粒子将做匀速圆周运动,有qB mv R =,qB m T π2=。 【例题解析】 一万有引力 例1地球(看作质量均匀分布的球体)上空有许多同步卫星,同步卫星绕地球近似作匀速圆周运动,根据所学知识推断这些同步卫星的相关特点。 解析:同步卫星的周期与地球自转周期相同。因所需向心力由地球对它的万有引力提供,轨道平面只能在赤道上空。设地球的质量为M ,同步卫星的质量为m ,地球半径为 R ,同步卫星距离地面的高度为h ,由向万F F =,有 )(4)(22 2h R T m h R GmM ++π=,得R GMT h -=3224π;又由h R v m h R GmM +=+22)(得h R GM v +=;再由ma h R GmM =+2)(得2) (h R GM a +=。由以分析可看出:地球同步卫星除质量可以不同外,其轨道平面、距地面高度、线速度、向心加速度、角速度、周期等都应是相同的。 点拨:同步卫星、近地卫星、双星问题是高考对万有引力定律中考查的落足点,对此应引起足够的重视,应注意准确理解相关概念。 例2某星球的质量为M ,在该星球表面某一倾角为θ的山坡上以初速度0v 平抛一个物

高中物理总复习 15种快速解题技巧

技巧一、巧用合成法解题 【典例1】 一倾角为θ的斜面放一木块,木块上固定一支架,支架末端用丝线悬挂一小球,木块在斜面上下滑时,小球与木块相对静止共同运动,如图2-2-1所示,当细线(1)与斜面方向垂直;(2)沿水平方向,求上述两种情况下木块下滑的加速度. 解析:由题意可知小球与木块相对静止共同沿斜面运动,即小球与木块有相同的加速度,方向必沿斜面方向.可以通过求小球的加速度来达到求解木块加速度的目的. (1)以小球为研究对象,当细线与斜面方向垂直时,小球受重力mg 和细线的拉力T ,由题意可知,这两个力的合力必沿斜面向下,如图2-2-2所示.由几何关系可知F 合=mgsin θ 根据牛顿第二定律有mgsin θ=ma 1 所以a 1=gsin θ (2)当细线沿水平方向时,小球受重力mg 和细线的拉力T ,由题意可知,这两个力的合力也必沿斜面向下,如图2-2-3所示.由几何关系可知F 合=mg /sin θ 根据牛顿第二定律有mg /sin θ=ma 2 所以a 2=g /sin θ. 【方法链接】 在本题中利用合成法的好处是相当于把三个力放在一个直角三角形中,则利用三角函数可直接把三个力联系在一起,从而很方便地进行力的定量计算或利用角边关系(大角对大边,直角三角形斜边最长,其代表的力最大)直接进行力的定性分析.在三力平衡中,尤其是有直角存在时,用力的合成法求解尤为简单;物体在两力作用下做匀变速直线运动,尤其合成后有直角存在时,用力的合成更为简单. 技巧二、巧用超、失重解题 【典例2】 如图2-2-4所示,A 为电磁铁,C 为胶木秤盘,A 和C (包括支架)的总质量为M ,B 为铁片,质量为m ,整个装置用轻绳悬挂于O 点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻绳上拉力F 的大小满足 A.F=Mg B.Mg <F <(M+m )g C .F=(M+m )g D.F >(M+m )g 解析:以系统为研究对象,系统中只有铁片在电磁铁吸引下向上做加速运动,有向上的加速度(其它部分都无加速度),所以系统有竖直向上的加速度,系统处于超重状态,所以轻绳对系统的拉力F 与系统的重力(M+m )g 满足关系式:F >(M+m )g ,正确答案为D. 【方法链接】对于超、失重现象大致可分为以下几种情况: θ 图2-2-1 θ mg T F 合 图2-2-2 θ mg F 合 T 图2-2-3 图2-2-4

高中物理经典题库1000题

《物理学》题库 一、选择题 1、光线垂直于空气和介质的分界面,从空气射入介质中,介质的折射率为n,下列说法中正确的是() A、因入射角和折射角都为零,所以光速不变 B、光速为原来的n倍 C、光速为原来的1/n D、入射角和折射角均为90°,光速不变 2、甘油相对于空气的临界角为42.9°,下列说法中正确的是() A、光从甘油射入空气就一定能发生全反射现象 B、光从空气射入甘油就一定能发生全反射现象 C、光从甘油射入空气,入射角大于42.9°能发生全反射现象 D、光从空气射入甘油,入射角大于42.9°能发生全反射现象 3、一支蜡烛离凸透镜24cm,在离凸透镜12cm的另一侧的屏上看到了清晰的像,以下说法中正确的是() A、像倒立,放大率K=2 B、像正立,放大率K=0.5 C、像倒立,放大率K=0.5 D、像正立,放大率K=2 4、清水池内有一硬币,人站在岸边看到硬币() A、为硬币的实像,比硬币的实际深度浅 B、为硬币的实像,比硬币的实际深度深 C、为硬币的虚像,比硬币的实际深度浅 D、为硬币的虚像,比硬币的实际深度深 5、若甲媒质的折射率大于乙媒质的折射率。光由甲媒质进入乙媒质时,以下四种答案正确的是() A、折射角>入射角 B、折射角=入射角 C、折射角<入射角 D、以上三种情况都有可能发生 6、如图为直角等腰三棱镜的截面,垂直于CB面入射的光线在AC面上发生全反射,三棱镜的临界角() A、大于45o B、小于45o C、等于45o D、等于90o 7、光从甲媒质射入乙媒质,入射角为α,折射角为γ,光速分别为v甲和v乙,已知折射率为n甲>n乙,下列关系式正确的是() A、α>γ,v甲>v乙 B、α<γ,v甲>v乙 C、α>γ,v甲

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