高二物理竞赛电磁学课件
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1 PLSzxyΔEzΔERPθO物理竞赛练习题 《电场》
班级____________座号_____________姓名_______________
1、半径为R的均匀带电半球面,电荷面密度为σ,求球心处的电场强度。
2、有一均匀带电球体,半径为R,球心为P,单位体积内带电量为ρ,现在球体内挖一球形空腔,空腔的球心为S,半径为R/2,如图所示,今有一带电量为q,质量为m的质点自L点(LS⊥PS)由静止开始沿空腔内壁滑动,不计摩擦和质点的重力,求质点滑动中速度的最大值。
2 xO-dd2dⅡⅠm、+qlL
3、在-d≤x≤d的空间区域内,电荷密度ρ>0为常量,其他区域均为真空。若在x=2d处将质量为m、电量为q(q<0)的带电质点自静止释放。试问经多长时间它能到达x=0的位置。
4、一个质量为M的绝缘小车,静止在光滑水平面上,在小车的光滑板面上放一个质量为m、带电量为+q的带电小物体(可视为质点),小车质量与物块质量之比M:m=7:1,物块距小车右端挡板距离为l,小车车长为L,且L=1.5l。如图所示,现沿平行于车身方向加一电场强度为E的水平向右的匀强电场,带电小物块由静止开始向右运动,之后与小车右挡板相碰,碰后小车速度大小为碰前物块速度大小的1/4。设小物块滑动过程中及其与小车相碰过程中,小物块带电量不变。
(1)通过分析与计算说明,碰撞后滑块能否滑出小车的车身?
(2)若能滑出,求由小物块开始运动至滑出时电场力对小物块所做的功;若不能滑出,求小物块从开始运动至第二次碰撞时电场力对小物块所做的功。
3 EOqqlllOE上E下rR物理竞赛练习题 《电势和电势差》
班级____________座号_____________姓名_______________
1、两个电量均为q=3.0×10-8C的小球,分别固定在两根不导电杆的一端,用不导电的线系住这两端。将两杆的另一端固定在公共转轴O上,使两杆可以绕O轴在图面上做无摩擦地转动,线和两杆长度均为l=5.0cm。给这系统加上一匀强电场,场强E=100kV/m,场强方向平行图面且垂于线。某一时刻将线烧断,求当两个小球和转轴O在同一条直线上时,杆受到的压力(杆的重力不计)。
1 对两道电磁学竞赛题的一点思考
陈进学
(江西省临川第二中学,江西,临川 344100)
题目1:(第26届全国物理竞赛预赛)如图1所示,M1N1N2M2是位于光滑水平桌面上的刚性U型金属导轨,导轨中接有阻值为R的电阻,它们的质量为m0。导轨的两条轨道间的距离为l。PQ是质量为m的金属杆,可在轨道上滑动,滑动时保持与轨道垂直,杆与轨道的接触是粗糙的,杆与导轨的电阻均不计。初始时,杆PQ位于图中的虚线处,虚线的右侧为一匀强磁场区域。磁场方向垂直于桌面,磁感应强度的大小为B。现有一位于导轨平面内的与轨道平行的恒力F作用于PQ上,使之从静止开始在轨道上向右作加速运动。已知经过时间t,PQ离开虚线的距离为x,此时通过电阻的电流为0I,导轨向右移动的距离为0x(导轨的N1N2部分尚未进入磁场区域)。求在此过程中电阻所消耗的能量。不考虑回路的自感。
解析:因金属杆PQ作切割磁感线运动而产生感
应电动势。设杆经时间t时的速度为v,则杆和导轨构成
的回路中的感应电动势为
BlvE (1)
根据题意,此时回路中的感应电流
REI0 (2)
因U型导轨在恒定的摩擦力f的作用下作匀加速运动,设其加速度为a,则有
amf0 (3)
而202txa (4)
杆PQ在磁场中运动受三个力的作用:水平拉力F、安培力FB、摩擦力f。根据动能定理,在所考察过程中,作用于杆的合力所做的功等于杆所增加的动能,即有
221mvWWWBFfF (5)
而水平拉力F所做的功为:FxWF (6)
摩擦力为恒力,对杆所做的功为:fxWf (7)
安培力为变力,但所做的功等于回路中所消耗的能量,即为:BFWQ (8)
2012—2013学年度高二物理竞赛辅导计划
学科竞赛辅导是一项富有挑战性的苦差事,在备课组所有老师的集体努力下,我们如期完成了上学期兴趣小组的各项辅导、竞赛工作。本学期我们将一如既往的开展并搞好物理竞赛辅导活动,主要从以下几方面入手。
进一步认识新形势下搞物理兴趣活动的目的意义,认真制定切实可行的活动计划。计划是顺利完成辅导工作、做好参加物理竞赛准备的基础。制定物理小组活动计划,从整体上看应包括物理小组活动的时间(如确定活动次数、每次活动的日期及具体时间,地点等),物理小组活动的内容(如确定每次活动的课题,确定是新知识的讲授,还是习题讨论或是实验、讲座或是参观培训,确定每次物理小组活动预期达到的目标等),物理小组活动的主要辅导教师。整体计划安排后,要由每次活动的主要辅导教师具体细致安排每次活动内容(比如物理小组活动若是新知识讲授,主要辅导教师要备课;若进行实验操作,事先要确定实验方案,组织有关人员准备仪器,届时对学生进行辅导和检查;若是请专家座谈或报告,则要事先联系专家,落实场地等)。物理小组活动计划在执行过程中,可以根据具体情况及时调整。在制定物理小组活动计划时,重点应放在确定物理小组活动内容,确定物理小组活动的课题上。根据学生的实际水平,根据物理竞赛的要求正确确定物理小组活动的内容、课题和形式,可以更好地激发学生兴趣,调动学生的学习积极性。在研究确定物理小组活动内容和课题时,应注意既不要重复课堂教学的内容,也不要过多地脱离课堂教学内容和学生实际水平。辅导教师在备课时,还应注意选择适当的活动形式。如果物理小组活动以新知识讲授为主,可以采用讲授方式;如果活动的重点在培养学生应用所学知识分析、解决问题的能力,可以事先出好讨论题或习题,活动时让学生根据事先准备的内容作专题讨论;如果要考查学生的实验能力,可以采用出题目让学生设计实验,再通过实验加以验证的方式。
确立竞赛主教练员及相关辅导教师,全面筹划竞赛活动按排。由郑永琪老师牵头,在竞赛活动中负责反馈辅导教师及学生提出的相关问题,且做到及时调整。不论是课堂教学,还是课外活动、竞赛辅导中,教师始终要起主导作用。尤其辅导学生准备参加物理竞赛活动,保证物理竞赛活动能够不断健康发展,使学生通过参加辅导和竞赛活动开阔眼界、增长才能,更离不开教师的正确引导。另外,物理小组活动和竞赛辅导毕竟不同于正常的课堂教学,它涉及的知识面更宽,综合性更强,难度更大,需要专职教师长期艰辛探索、带一批参加竞赛的学生要坚持两三年的时间。竞赛辅导主教练制,把责任落在一人身上,能增强学科竞赛责任感。带领全组老师群策群力分工合作搞好辅导工作。 主教练制的另一个含义是重点对象专任教师负责跟踪指导。结合平时物理成绩,通过竞赛选拔考试,明确重点培养对象。我们发现潘峻林等少数几名较好苗子,即指定科任老师担任其竞赛学习的顾问,帮助解决疑难问题。
五、历届省大学物理竞赛试题(电磁部分):(一)填空题:1、中空球形静电高压金属电极球面半径为R,电势为U,其表面有一面积为△S的极小锈孔,则球心出电场强度大小。(08)2、厚度为2d 的无限大导体平板,沿与板平行的方向均匀通以电流,电流密度为j,板内距对称面为x处磁感应强度的大小为。3、面积为的接地金属板,距板为d处有一点电荷+q(q很小),则板上离点电荷最近处的感应电荷面密度为。(09)4、半圆形载流线圈,半径为R,电流为I,与磁场B共面,且直径与B夹角为θ。则线圈受的磁力矩大小为。5、图示是用惠斯通电桥测量某电压表内阻RV的线路图,已知RV大约50kΩ,量程为5V,图中R1、R2、R3都是0 ∽9999.9Ω,0.1级的电阻箱,电池电压为6V,若想使测量结果保持4位有效数字,则对R1、R3阻值的要求是,对R2阻值的要求是。RSRUSE)4(2xjB0)2/(2dq221RBIM0.100,31RRk102R
(一)填空题:6、电子枪的加速电压V,则电子的速率(考虑相对论效应),电子的德布罗意波长为。(10)7、长为L的铜棒ab在垂直于均匀磁场的平面内以角速度ω作逆时针转动,垂直转动平面向里,如图所示。则帮中的动生电动势为,a、b两端何端电势高。8、一均匀带正电的无限长直导线,电荷线密度为λ,其单位长度上总共发出的电场线(E线)的条数是。9、火箭A以0.8c的速度相对于地球向东飞行,火箭B以0.6c的速度相对于地球向西飞行,由火箭B测得火箭A的速度为。10、长直导线中通有电流I,长为l的金属棒以速度V平行于长直导线作匀速运动。棒近导线一端与导线的距离为a,则金属棒中的感应电动势的大小为,方向为。(11)11、电荷线密度为λ1的无限长均匀带电直线,其旁垂直放置电荷线密度为λ2的有限长均匀带电直线,两者位于同一平面内,则所受静电作用力的大小F=。IalVABm111036.5c412.02/2LB点电电势a0/c946.0B指向AalaIVln20abaln0212