新课标2022届高三物理二轮复习专题学案学案20中学物理方法.ppt

8.如图11所示，竖直放置的两根足 够长的光滑金属导轨相距L,导轨 的两端分别与电源、滑动变阻器 R、定值电阻、电容器和开关相 连,电容器原来不带电且耐压足够 大,整个装置处在垂直于导轨平面向外的磁感应强度为B的匀强磁场中,一质量为m的金属棒ab（电阻不计）横跨在导轨上.已知电源电动势为E,内阻为r，电容器的电容为C,定值电阻的阻值为R0,不计导轨电阻.求:（1）当S接1时,金属棒ab在磁场中恰好保持静止，则滑动变阻器接入电路的阻值多大？图11（2）当S接2后,金属棒ab从静止开始下落，下落距离x时达到稳定速度，则此稳定速度多大？下落x过程历时多少？（3）先把S接通2，待ab达到稳定速度后，再将S接到3，试通过计算，说明ab此后的运动性质如何？求ab再下落距离x时，电容器储存的电能是多少？解析（1）对棒由平衡条件:BIL=mg ①由欧姆定律I= ②由①、②得：R= -r（2）由mg= 得v=棒下落过程，由牛顿定律：mg-BL=m ③ ④t=q= ⑤由④⑤得：t=（3）S接3后的充电流I= ⑥mg-BLI=ma ⑦由⑥⑦得:a= =定值，故ab棒做匀加速直线运动，电流恒定.v22-v12=2ax ⑧由能量守恒定律：ΔE=mgx-（mv22-mv12） ⑨解得ΔE=mgx- .答案（1）R= -r （2）（3）mgx-9.如图12所示，直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中，ab是一段长为l1=0.6m，单位长度电阻为r=3Ω/m的均匀导线，ac和bc的电阻可不计，bc长度为l2=0.3m.磁场的磁感应强度为B=0.5T，方向垂直纸面向里.现有一段长度为L=0.3m，单位长度电阻也为r=3Ω/m的均匀导体杆MN架在导线框上，开始时紧靠a点，然后沿ab方向以恒定速度v=1.2m/s向b端滑动，滑动中始终与bc平行并与导线框保持良好接触.图12（1）导线框中有感应电流的时间是多长？（2）当导体杆MN滑到ab中点时，导线bc中的电流多大？方向如何？（3）求导体杆MN自a点至滑到ab中点过程中，回路中感应电动势的平均值；（4）找出当导体杆MN所发生的位移为x（0x≤0.6m）时，流经导体杆的电流表达式；并求当x为何值时电流最大，最大电流是多少？解析（1）导线框中有感应电流的时间为t= s=0.5s ①（2）当MN滑到ab中点时，R外= Ω=0.45Ω,r内=0.15×3Ω=0.45Ω,R总=0.9Ω ②E=BLv=×0.5×0.3×1.2V=0.09V ③I= A=0.1A ④Ibc=I=×0.1A=0.05A ⑤方向b→c;（3）回路中感应电动势的平均值为E= =0.045V ⑥或 V=0.045V（4）当MN运动距离为x时，有E′=B··v ⑦r′= r,R外= ⑧I总= ⑨代入数据，得I总= A（0x≤0.6m） ⑩可见，当x=0.6m时，导体杆中电流最大，最大电流为Im=A=0.2A.答案（1）0.5s（2）0.05A方向b→c（3）0.045V（4）I总= A（0x≤0.6m）当x=0.6m时，Im=0.2A返回类型一数学法运用数学知识解决物理问题.物理解题运用的数学方法通常包括:比例法、微元法、二次函数求极值法、数学归纳法和几何图形法等,物理解题的过程实质上是一个将物理问题转化为数学问题经过求解再次还原为物理结论的过程.学案 中学物理方法（二）例1（2009·全国Ⅰ·26）如图1，在x轴 下方有匀强磁场，磁感应强度大小为 B,方向垂直于xy平面向外.P是y轴上距 原点为h的一点，N0为x轴上距原点为 a的一点.A是一块平行于x轴的挡板， 与x轴的距离为,A的中点在y轴上，长度略小于.带电粒子与挡板碰撞前后x方向的分速度不变，y方向的分速度反向、大小不变.质量为m，电荷量为q（q0）的粒子从P点瞄准N0点入射，最后又通过P点.不计重力.求粒子入射速度的所有可能值.图1解析设粒子的入射速度为v,第一次射出的点为N0′，与板碰撞后再次进入磁场的位置为N1.粒子在磁场中运动的半径为R，根据圆周运动和牛顿第二定律有qvB= ①粒子