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物理劃線第11關怎麼過

發布時間:2023-06-26 18:16:44

① 物理的並聯實物圖怎麼畫線

1、分析電路圖,在電路上找出分點和合點並標出
2、連好電池組(找出電源正極,從正極出發),
3、連幹路元件;
4、支路連線:找到分點後,分支路連線,直到合點,然後再畫另一條支路 (高手可以直接連接兩個支路,這種法比較好理解)
5、檢查有無遺漏、短路、斷路和錯誤。
注意:
1、連接時,按順序作圖,從電源的「十」極開始,直接到電源「一」極為止,導線必須畫到接線柱上(開關,電流表,電壓表等)
2、接滑動變阻器時,必須一上,一下作圖;
3、電壓表連接為並聯,即電流從表的正極流入,從負極流出。
4、電流表連接為串聯,千萬注意不要短路。也是電流從表的正極流入,從負極流出。
5、如遇多個支路連接,此時連接注意一個迴路一個迴路依次連接,不要一個迴路沒接好,就接另一個迴路,這樣很容易出問題。
6、檢查電路是否和電路圖一致,有無遺漏、短路、斷路和錯誤。

7、導線不能交叉

② 尋找2005年中考物理答案

淮安金湖
第Ⅰ卷(28分)
一.選擇題(本題共14小題,每小題2分,共28分.下列各題的四個選項中,只有一個選項是符合題意的)
1.下列器械中,屬於等臂杠桿的是
A.釣魚桿 B.天平 C.鑷子 D.開瓶扳手
2.人類在探索微小粒子的歷程中,首先發現了
A.誇克 B.中了 C.電子 D.質子
3.以下說法你認為最符合實際的是
A.一隻雞蛋的質量約為5mg B.金湖盛夏中午室外溫度大概為12℃
C.一位中學生的重力約為500N D.物理課本的長度是2㎝
4.如圖1所示的儀表是測量以下哪個物理量的
A.電流 B.電壓 C.電能 D.電阻
5.以下給出的光學器件中,利用光的反射原理製成的是
A.潛望鏡 B.近視眼鏡 C.照相機 D.放大鏡
6.炎熱的盛夏,人站在水中時感覺涼爽,而當人赤腳走在沙土上時卻感到燙腳.這主要是因為水和沙具有不同的
A.熱量 B.內能 C.比熱容 D.密度
7.如圖2所示,在水平的兩支筷子中間放上兩只乒乓球,通過空心塑料管向兩球間用力吹氣,會發現兩只乒乓球
A.相互靠近 B.相互遠離
C.靜止不動 D.向同一方向運動
8.下列有關聲現象的說法,錯誤的是
A.發聲體都在振動
B.聲音和光一樣都能在真空中傳播
C.人們常用音色來區分是何種樂器發出的聲音
D.公路邊植樹既可以凈化空氣,也可減弱雜訊
9.下面同種說法中,正確的是
A.給冰加熱,冰的溫度一定升高
B.把5℃的水放入0℃房間,水將會結冰
C.冰棒周圍的「白氣」,是升華形成的水蒸氣
D.冬天戶外的水管容易凍裂,是由於水結成冰後體積變大的緣故
10.如圖3所示的四副圖中的情景,不需要用慣性知識加以解釋的是

11.把兩只燈泡並聯後接到電源上,閉合開關,發現燈泡L1比L2亮,則下列說法正確的是
A.通過L1的電流大 B.通過L2的電流大
C.L1兩端的電壓大 D.L2兩端的電壓大
12.電磁爐是利用高頻電流在磁爐內部線圈中產生磁場,磁化鐵質鐵鍋,從而形成無數個小渦流(即電流),加速鍋底分子運動,使鍋底自身發熱達到加熱食品的目的.它具有安全可靠.節能環保等優點,是現代家庭中的理想灶具,其工作原理如圖4所示.下列說法錯誤的是
A.該電磁爐若以100W的功率連續工作30min,耗電0.5Kw.h
B.家庭電路因接入電磁爐可能會超負荷運行而熔斷熔絲
C.電磁爐能將電能100%轉化為鍋內食物的內能
D.用電磁爐煮食物時,沒有明火和煙塵,安全.潔凈
13.如圖5所示,閉合電路中的一部分導體在磁場中運動,用「○」表示導體橫截面,箭頭表示導體運動方向,其中不能產生感應電流的是

14.以下是一支鉛筆的自述:①將我斜插在玻璃杯中,你會看到我身子變彎了;②我若躺在亮處,大家就能看見我;③我和圓珠筆是好朋友,都愛在紙上「玩」.不同的是,它在紙上「滾」,我在紙上「滑」;④你若把我的內芯接入電路,電流能從我身上流過.你認為鉛筆的自述中正確的是
A.只有① B.只有①② C.只有①②③ D.①②③④都正確
江蘇淮安金湖實驗區2005年初中畢業暨升學統一考試
物 理 試 題
第Ⅱ卷(72分)
題 號 二 三 四 五
得 分

二、填空題:(本題共8小題.每空1分,共16分.把正確的答案直接填寫在題中的橫線上)
15.我國家庭電路的電壓是 V,一般情況下人體的安全電壓不高於 V.
16.坐在行駛的汽車中的乘客看見路邊的樹木在往後退,他是以 為參照物的;若以乘客為參照物,該汽車是 的.
17.生活處處有物理,留心觀察皆學問.你知道嗎?廚房中也包含著很多物理知識.如:手拿剛出籠的饅頭時,若先在手上沾些冷水,就不會感到很燙,這是由於 的緣故;通常情況下炒菜比腌菜鹹得快,這一現象表明: .
18.遠視眼鏡對光線有 作用.若用焦距為10cm的凸透鏡作放大鏡,物體離凸透鏡中心的距離應 10cm.
19.現有一隻標有「2.5V 0.5W」字樣的小燈泡,要使它接到4.5V的電源上能正常發光,應在電路中 聯一隻 Ω的電阻.
20.如圖6所示,用動滑輪勻速向上提升重物,物體重18N,所用拉力為10N,不計繩重和摩擦,則動滑輪重為 N,此時該裝置的機械效率為 .
21.2004年12月26日,印度洋海域因強烈地震引發海嘯,破壞力極強的海浪所到之處樹倒房塌,連距震源4000km遠的非洲索馬里也遭到海嘯的襲擊,損失慘重.這是因為洶涌的海浪具有巨大的能量,這種能量是 (填「化學能」、「機械能」或「電能」);若海嘯激起的海浪以800km/h的平均速度向外傳播,那麼經過 h,就可以從震源到達索馬里.
22.我國是一個水資源嚴重短缺的國家,節約用水應從我做起.請你就節水的有效做法提出兩條合理化建議:
(1) ;
(2) .
三、作圖與實驗題(本題共6小題,第23題2分,第24題2分,第25題2分,第26題6分,第27題8分,第28題4分,共24分)
23.如圖7所示,AO是一條入射光線,請作出它的反射光線,並標明反射角r.

24.在檢修電路時,我們經常使用測電筆.如圖8所示是測電筆結構示意圖,其中還缺少一個元件,請你在圖中把它畫出來,並標出該元件的名稱.
25.有兩個完全相同的正方體木塊,分別漂浮在水和濃鹽水中,液面位置如圖9所示.請根據木塊在水中的情形,畫出另一木塊在濃鹽水中靜止時的大致位置和所受浮力的示意圖.
26.小華要判斷一塊金屬是哪種物質,物理中鑒別的方法很多,小華選擇了測定物質密度的方法.他用天平和量筒進行了實驗測量,結果如圖10所示.請你根據實驗結果並結合表一進行分析判斷,完成表二中的內容.
表一:幾種常見金屬密度表
材 料 密度/×103kg·m-3
鉛 11.3
銅 8.9
鋼、鐵 7.9
鋁 2.7
表二:數據表
金屬塊的質量/g 水的體積/cm3 金屬塊和水的總體積/cm3 金屬塊的體積/cm3 金屬塊的密度/g·cm-3 構成該金屬塊的可能物質

27. 小明和小華合作測量額定電壓為2.5V小燈泡的功率,已知燈絲電阻大於8Ω.現有下列器材:干電池三節,電流表(0 - 0.6A,0 - 3A)、電壓表(0 – 3V,0 - 15V)、滑動變阻器(15Ω,1.5A)、開關各一個、導線若干.
(1)欲使滑動變阻器滑片向右移動時,燈泡變亮.請你用筆畫線信替導線將圖11所示的電路連接完整.
實驗次數 燈泡兩端電壓U/V 通過燈絲電流I/A
1 2.2 0.26
2 2.5 0.28
3 3.0 0.30

(2)他們測得的三次數據如上表,則小燈泡的額定功率為 ______ W.
(3)小明分析表中數據後發現:當燈絲兩端電壓改變時,燈絲電阻也在改變.你認為引起燈絲電阻變化的原因是:_______________ ;有何生活經驗或科技應用能支持你的觀點(請舉一例)________________________________________________ .
(4)實驗過程中,由於不小心造成燈泡短路,則電路中可能出現的現象是:
(至少說出兩點).
28.張力同學發現運動鞋穿久了容易打滑.他猜想鞋與地面間的摩擦力的大小可能跟鞋底花紋的深度有關.於是他找來兩只同品牌同規格的運動鞋進行實驗探究(其中一隻是新鞋,鞋底花紋沒有磨損,另一隻是舊鞋,鞋底花紋磨損較大).
他首先用彈簧測力計測出兩只鞋子的重力並記入表格中;然後按照圖12所示分別拉動兩只鞋子在水平面上做勻速直線運動,並讀出弱簧測力計的示數,填入表格中,他根據這組試驗數據得出結論為:鞋底花紋越深,與地面摩擦力越大.
新鞋 舊鞋
重力/N 5.7 5.4
拉力/N 2.3 1.7

(1)請你認真思考張力同學的探究過程,指出其中不妥或錯誤的兩處:
① ;
② .
(2)運動鞋與地面間的摩擦力大小還跟其他因素有關,請你根據所學物理知識或日常經驗寫出其中兩個因素:
① ;② .
四、應用與計算題(本題共4小題,第29題2分,第30、31題各6分,第32題8分,共22分,寫出必要的文字說明、重要公式和演算步驟,只寫出最後答案的不得分)
29.陳鵑同學到市科技館參觀納米材料展.當她走進「怪鏡」展室時,看到室內充滿了「水蒸氣」,牆上掛著一面看似普通的平面鏡,她走近平面鏡中央,驚訝地發現鏡子的左半部布滿小水珠,而右半部卻幾乎沒有水珠,如圖13所示.經講解員介紹,原來「怪鏡」的右半邊是用納米材料製成的.「納米材料好神奇呀!」
圖13中涉及到了許多的物理知識,請你寫出其中的兩條:
(1) ;
(2) .
30.如圖14所示,小華同學騎著一輛自行車在平直公路上勻速運動500m,所用時間為100s.假設自行車在行駛過程中受到的阻力為120N.請你解答:
(1)自行車行駛的速度;
(2)在這段過程中,該同學所做的功率;
(3)若小華和自行車總質量為60kg,車胎與地面總的接觸面積為40cm2,則該同學騎車時,自行車對地面的壓強為多少?(g取10N/kg)

31.如圖15所示,為一隻手電筒的結構原理圖.電源電壓為3V,燈泡電阻為10Ω.
(1)求電路接通後通過燈絲的電流;
(2)為解釋光的有關現象,愛因斯坦提出了光子說,他認為光的能量是一份一份的,每份能量叫做一個光子.若燈泡發光的每個光子的能量約為3×10-19J,請你估算10s內它發出多少個光子.(假設電流所做的功全部轉化為光能)

32.電熱水壺是家庭常用的電熱器具.小東同學想通過實驗知識一名銘牌是「220V 1500W」電熱水壺的效率,他在該壺中裝入2.5kg的水後,將其接入家庭電路並正常工作,在燒水過程中他記錄下了不同時刻水的溫度,並繪制出「溫度——時間」圖線,如圖16所示.請回答:
(1)在AB、BC、CD三段過程中,水溫上升最快的是哪一段?
(2)從圖中可知水當前的沸點是多少?
(3)該電熱水壺燒開這壺水(即從A到C的過程中)的效率.〔C水=4.2×103J/(kg·℃)〕
(4)為了提高電熱水壺的效率,請你提出一條合理化的建議.

五、探索與設計題(本題共2小題,每題5分,共10分)
33.如圖17所示為某輛賽車啟動過程的頻閃照片,該賽車從賽道的起點處(車頭所對的零刻度線位置)由靜止開始出發,同時,照相機開始拍照(如圖17甲所示),以後賽車沿直線向右運動的過程中,照相機每隔0.2s曝光一次(如圖17乙所示).

仔細觀察頻閃照片,如果賽車照此規律從起點運動1.0s到達E處.請你認真思考後完成:
(1)填寫表格中所缺的三個數據(不需要估讀)
位置 起點 A B C D E
時間/s 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
路程/m 0 1 4
(2)分析在這段時間內賽車通過的路程和時間的關系,可知路程和 成正比.
34.小王同學利用如圖18所示的裝置觀察擺球的動能和勢能相互轉化時,發現擺球每次往返於A、B之間的時間幾乎相同.經過一番思考,小王猜想這一時間可能與細線長度、擺動幅度、小球質量等因素有關.
請你從小王的猜想中選擇一個因素進行探究,並按下表中的要求填寫好表格.
有如下器材供你選用:
細線兩根、便於懸掛的小球三隻(質量m1 = m2 ≠ m3)、秒錶、鐵架台、試管夾、金屬桿等.
你所選擇的因素
你所選用的器材
你的主要探究過程

③ 求物理高手詳細講解高中物理

磁場

【內容和方法】
本單元內容包括磁感應強度、磁感線、磁通量、電流的磁場、安培力、洛侖茲力等基本概念,以及磁現象的電本質、安培定則、左手定則等規律。
本單元涉及到的基本方法有,運用空間想像力和磁感線將磁場的空間分布形象化是解決磁場問題的關鍵。運用安培定則、左手定則判斷磁場方向和載流導線、運動的帶電粒子受力情況是將力學知識與磁場問題相結合的切入點。
【例題分析】
在本單元知識應用的過程中,初學者常犯的錯誤主要表現在:不能准確地再現題目中所敘述的磁場的空間分布和帶電粒子的運動軌跡:運用安培定則、左手定則判斷磁場方向和載流導線、運動的帶電粒子受力情況時出錯;運用幾何知識時出現錯誤;不善於分析多過程的物理問題。
例1 如圖10-1,條形磁鐵平放於水平桌面上,在它的正中央上方固定一根直導線,導線與磁場垂直,現給導線中通以垂直於紙面向外的電流,則下列說法正確的是: [ ]

A.磁鐵對桌面的壓力減小
B.磁鐵對桌面的壓力增大
C.磁鐵對桌面的壓力不變
D.以上說法都不可能
【錯解分析】錯解:磁鐵吸引導線而使磁鐵導線對桌面有壓力,選B。

錯解在選擇研究對象做受力分析上出現問題,也沒有用牛頓第三定律來分析導線對磁鐵的反作用力作用到哪裡。
【正確解答】
通電導線置於條形磁鐵上方使通電導線置於磁場中如圖10-2所示,由左手定則判斷通電導線受到向下的安培力作用,同時由牛頓第三定律可知,力的作用是相互的,磁鐵對通電導線有向下作用的同時,通電導線對磁鐵有反作用力,作用在磁鐵上,方向向上,如圖10-3。對磁鐵做受力分析,由於磁鐵始終靜止,無通電導線時,N = mg,有通電導線後N+F′=mg,N=mg-F′,磁鐵對桌面壓力減小,選A。
例2 如圖10-4所示,水平放置的扁平條形磁鐵,在磁鐵的左端正上方有一線框,線框平面與磁鐵垂直,當線框從左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的過程中,穿過它的磁通量的變化是: [ ]
A.先減小後增大
B.始終減小
C.始終增大
D.先增大後減小

【錯解分析】錯解:條形磁鐵的磁性兩極強,故線框從磁極的一端移到另一端的過程中磁性由強到弱再到強,由磁通量計算公式可知Φ=B·S,線框面積不變,Φ與B成正比例變化,所以選A。
做題時沒有真正搞清磁通量的概念,腦子里未正確形成條形磁鐵的磁力線空間分布的模型。因此,盲目地生搬硬套磁通量的計算公式Φ=B·S,由條形磁鐵兩極的磁感應強度B大於中間部分的磁感應強度,得出線框在兩極正上方所穿過的磁通量Φ大於中間正上方所穿過的磁通量。
【正確解答】
規范畫出條形磁鐵的磁感線空間分布的剖面圖,如圖10-5所示。利用Φ=B·S定性判斷出穿過閉合線圈的磁通量先增大後減小,選D。

【小結】
Φ=B·S計算公式使用時是有條件的,B是勻強磁場且要求B垂直S,所以磁感應強度大的位置磁通量不一定大,而本題的兩極上方的磁場不是勻強磁場,磁場與正上方線框平面所成的角度又未知,難以定量加以計算,編寫此題的目的就是想提醒同學們對磁場的形象化給予足夠的重視。
例3 如圖10-6所示,螺線管兩端加上交流電壓,沿著螺線管軸線方向有一電子射入,則該電子在螺線管內將做 [ ]

A.加速直線運動 B.勻速直線運動
C.勻速圓周運動 D.簡諧運動
【錯解分析】
錯解一:螺線管兩端加上交流電壓,螺線管內有磁場,電子在磁場中要受到磁場力的作用,故選A。
錯解二:螺線管兩端加上了交流電壓,螺線管內部有磁場,磁場方向周期性發生變化,電子在周期性變化的磁場中受到的力也發生周期性變化,而做往復運動。故選D。
錯解一、二的根本原因有二:一是對螺線管兩端加上交流電壓後,螺線管內部磁場大小和方向發生周期性變化的具體情況分析不清;二是沒有搞清洛侖茲力f=Bqv的適用條件,而亂套公式。洛侖茲力的大小為f=Bqv的條件是運動電荷垂直射入磁場,當運動方向與B有夾角時,洛侖茲力f=Bqv sinθ,;當θ=0°或θ=180°時,運動電荷不受洛侖茲力作用。
【正確解答】
螺線管兩端加上交流電壓後,螺線管內部磁場大小和方向發生周期性變化,但始終與螺線管平行,沿著螺線管軸線方向射入的電子其運動方向與磁感線平行。沿軸線飛入的電子始終不受洛侖茲力而做勻速直線運動。
例4 有一自由的矩形導體線圈,通以電流I′。將其移入通以恆定電流I的長直導線的右側。其ab與cd邊跟長直導體AB在同一平面內且互相平行,如圖10-7所示。試判斷將該線圈從靜止開始釋放後的受力和運動情況。(不計重力)

【錯解分析】錯解:藉助磁極的相互作用來判斷。由於長直導線電流產生的磁場在矩形線圈所在處的磁感線方向為垂直紙面向里,它等效於條形磁鐵的N極正對矩形線圈向里。因為通電線圈相當於環形電流,其磁極由右手螺旋定則判定為S極向外,它將受到等效N極的吸引,於是通電矩形線圈將垂直紙面向外加速。
錯誤的根源就在於將直線電流的磁場與條形磁鐵的磁極磁場等效看待。我們知道直線電流磁場的磁感線是一簇以直導線上各點為圓心的同心圓,它並不存在N極和S極,可稱為無極場,不能與條形磁鐵的有極場等效。
【正確解答】
利用左手定則判斷。先畫出直線電流的磁場在矩形線圈所在處的磁感線分布,由右手螺旋定則確定其磁感線的方向垂直紙面向里,如圖10-8所示。線圈的四條邊所受安培力的方向由左手定則判定。其中F1與F3相互平衡,因ab邊所在處的磁場比cd邊所在處的強,故F4>F2。由此可知矩形線圈abcd所受安培力的合力的方向向左,它將加速向左運動而與導體AB靠攏。

【小結】
用等效的思想處理問題是有條件的,磁場的等效,應該是磁場的分布有相似之處。
例如條形磁鐵與通電直螺線管的磁場大致相同,可以等效。所以應該老老實實地將兩個磁場畫出來,經過比較看是否滿足等效的條件。本題中直線電流的磁場就不能等效為勻強磁場。
例5 如圖10-9所示,用絕緣絲線懸掛著的環形導體,位於與其所在平面垂直且向右的勻強磁場中,若環形導體通有如圖所示方向的電流I,試判斷環形導體的運動情況。

【錯解分析】錯解:已知勻強磁場的磁感線與導體環面垂直向右,它等效於條形磁鐵N極正對環形導體圓面的左側,而通電環形導體,即環形電流的磁場N極向左(根據右手定則來判定),它將受到等效N極的排斥作用,環形導體開始向右加速運動。
誤將勻強磁場等效於條形磁鐵的磁場。
【正確解答】
利用左手定則判斷。可將環形導體等分為若干段,每小段通電導體所受安培力均指向圓心。由對稱性可知,這些安培力均為成對的平衡力。故該環形導體將保持原來的靜止狀態。
【小結】
對於直線電流的磁場和勻強磁場都應將其看作無極場。在這種磁場中分析通電線圈受力的問題時,不能用等效磁極的辦法,因為它不符合實際情況。而必須運用左手定則分析出安培力合力的方向後,再行確定其運動狀態變化情況。
例6 質量為m的通電導體棒ab置於傾角為θ的導軌上,如圖10-10所示。已知導體與導軌間的動摩擦因數為μ,在圖10-11所加各種磁場中,導體均靜止,則導體與導軌間摩擦力為零的可能情況是:

【錯解分析】錯解:根據f=μN,題目中μ≠0,要使f=0必有N=0。為此需要安培力FB與導體重力G平衡,由左手定則可判定圖10-11中B項有此可能,故選B。
上述分析受到題目中「動摩擦因數為μ」的干擾,誤用滑動摩擦力的計算式f=μN來討論靜摩擦力的問題。從而導致錯選、漏選。
【正確解答】
要使靜摩擦力為零,如果N=0,必有f=0。圖10-11B選項中安培力的方向豎直向上與重力的方向相反可能使N=0,B是正確的;如果N≠0,則導體除受靜摩擦力f以外的其他力的合力只要為零,那麼f=0。在圖10-11A選項中,導體所受到的重力G、支持力N及安培力F安三力合力可能為零,則導體所受靜摩擦力可能為零。圖10-11的C.D選項中,從導體所受到的重力G、支持力N及安培力F安三力的方向分析,合力不可能為零,所以導體所受靜摩擦力不可能為零。故正確的選項應為A.B。
【小結】
本題是一道概念性極強的題,又是一道力學與電學知識交叉的綜合試題。摩擦力有靜摩擦力與滑動摩擦力兩種。判斷它們區別的前提是兩個相互接觸的物體有沒有相對運動。力學中的概念的准確與否影響電學的學習成績。
例7 如圖10-12所示,帶負電的粒子垂直磁場方向進入圓形勻強磁場區域,出磁場時速度偏離原方向60°角,已知帶電粒子質量m=3×10-20kg,電量q=10-13C,速度v0=105m/s,磁場區域的半徑R=3×10-1m,不計重力,求磁場的磁感應強度。

【錯解分析】錯解:帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動

沒有依據題意畫出帶電粒子的運動軌跡圖,誤將圓形磁場的半徑當作粒子運動的半徑,說明對公式中有關物理量的物理意義不明白。
【正確解答】
畫進、出磁場速度的垂線得交點O′,O′點即為粒子作圓周運動的圓心,據此作出運動軌跡AB,如圖10-13所示。此圓半徑記為r。

帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動

【小結】
由於洛倫茲力總是垂直於速度方向,若已知帶電粒子的任意兩個速度方向,就可以通過作出兩速度的垂線,找出兩垂線的交點即為帶電粒子做圓周運動的圓心。
例8 如圖10-14所示,帶電粒子在真空環境中的勻強磁場里按圖示徑跡運動。徑跡為互相銜接的兩段半徑不等的半圓弧,中間是一塊薄金屬片,粒子穿過時有動能損失。試判斷粒子在上、下兩段半圓徑跡中哪段所需時間較長?(粒子重力不計)

【錯解分析】錯解:
的迴旋周期與迴旋半徑成正比,因為上半部分徑跡的半徑較大,所以所需時間較長。
錯誤地認為帶電粒子在磁場中做圓周運動的速度不變,由周期公式
【正確解答】
首先根據洛侖茲力方向,(指向圓心),磁場方向以及動能損耗情況,判定粒子帶正電,沿abcde方向運動。
再求通過上、下兩段圓弧所需時間:帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動

子速度v,迴旋半徑R無關。因此上、下兩半圓弧粒子通過所需時間相等。動能的損耗導致粒子的速度的減小,結果使得迴旋半徑按比例減小,周期並不改變。
【小結】
迴旋加速器的過程恰好與本題所述過程相反。迴旋加速器中粒子不斷地被加速,但是粒子在磁場中的圓周運動周期不變。
例9 一個負離子的質量為m,電量大小為q,以速度v0垂直於屏S經過小孔O射入存在著勻強磁場的真空室中,如圖10-15所示。磁感應強度B方向與離子的初速度方向垂直,並垂直於紙面向里。如果離子進入磁場後經過時間t到這位置P,證明:直線OP與離子入射方向之間的夾角θ跟t

【錯解分析】錯解:根據牛頓第二定律和向心加速度公式

高中階段,我們在應用牛頓第二定律解題時,F應為恆力或平均力,本題中洛侖茲力是方向不斷變化的力。不能直接代入公式求解。
【正確解答】

如圖10-16,當離子到達位置P時圓心角為
【小結】
時時要注意公式的適用條件范圍,稍不注意就會出現張冠李戴的錯誤。
如果想用平均力的牛頓第二定律求解,則要先求平均加速度

例10 如圖10-17所示。在x軸上有垂直於xy平面向里的勻強磁場,磁感應強度為B;在x軸下方有沿y鈾負方向的勻強電場,場強為E。一質最為m,電荷量為q的粒子從坐標原點。沿著y軸正方向射出。射出之後,第3次到達X軸時,它與點O的距離為L,求此粒子射出時的速度v和運動的總路程s,(重力不計)。

【錯解分析】錯解:粒子射出後第三次到達x軸,如圖10-18所示

在電場中粒子的磁場中每一次的位移是l。

第3次到達x軸時,粒子運動的總路程為一個半圓周和六個位移的長度之和。

錯解是由於審題出現錯誤。他們把題中所說的「射出之後,第3次到達x軸」這段話理解為「粒子在磁場中運動通過x軸的次數」沒有計算粒子從電場進入磁場的次數。也就是物理過程沒有搞清就下手解題,必然出錯。
【正確解答】
粒子在磁場中的運動為勻速圓周運動,在電場中的運動為勻變速直線運動。畫出粒子運動的過程草圖10-19。根據這張圖可知粒子在磁場中運動半個周期後第一次通過x軸進入電場,做勻減速運動至速度為零,再反方向做勻加速直線運動,以原來的速度大小反方向進入磁場。這就是第二次進入磁場,接著粒子在磁場中做圓周運動,半個周期後第三次通過x軸。

Bqv=mv2/R

在電場中:粒子在電場中每一次的位移是l

第3次到達x軸時,粒子運動的總路程為一個圓周和兩個位移的長度之和。

【小結】
把對問題所涉及到的物理圖景和物理過程的正確分析是解物理題的前提條件,這往往比動手對題目進行計算還要重要,因為它反映了你對題目的正確理解。高考試卷中有一些題目要求考生對題中所涉及到的物理圖景理解得非常清楚,對所發生的物理過程有正確的認識。這種工作不一定特別難,而是要求考生有一個端正的科學態度,認真地依照題意畫出過程草圖建立物理情景進行分析。
例11 擺長為L的單擺在勻強磁場中擺動,擺動平面與磁場方向垂直,如圖10-20所示。擺動中擺線始終綳緊,若擺球帶正電,電量為q,質量為m,磁感應強度為B,當球從最高處擺到最低處時,擺線上的拉力T多大?

【錯解分析】錯解:T,f始終垂直於速度v,根據機械能守恆定律:

在C處,f洛豎直向上,根據牛頓第二定律則有

考慮問題不全面,認為題目中「從最高點到最低處」是指AC的過程,忽略了球可以從左右兩方經過最低點。
【正確解答】
球從左右兩方經過最低點,因速度方向不同,引起f洛不同,受力分析如圖10-21所示。由於擺動時f洛和F拉都不做功,機械能守恆,小球無論向左、向右擺動過C點時的速度大小相同,方向相反。

擺球從最高點到達最低點C的過程滿足機械能守恆:

當擺球在C的速度向右,根據左手定則,f洛豎直向上,根據牛頓第二定律則有

當擺球在C的速度向左,f洛豎直向下,根據牛頓第二定律則有

所以擺到最低處時,擺線上的拉力

【小結】
要避免本題錯解的失誤,就要對題目所敘述的各個狀態認真畫出速度方向,用左手定則判斷洛侖茲力的方向。其餘的工作就是運用牛頓第二定律和機械能守恆定律解題。
例12 設空間存在豎直向下的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場,如圖10-22所示,已知一離子在電場力和洛侖茲力的作用下,從靜止開始自A點沿曲線ACB運動,到達B點時速度為零,C點是運動的最低點,忽略重力,以下說法正確的是: [ ]

A.這離子必帶正電荷
B.A點和B點位於同一高度
C.離子在C點時速度最大
D.離子到達B點時,將沿原曲線返回A點
【錯解分析】錯解:根據振動的往復性,離子到達B點後,將沿原曲線返回A點,選D。

選D不正確,某些考生可能受「振動」現象的影響,誤認為根據振動的往復性,離子到達B點後,將沿原曲線返回A點,實際上離子從B點開始運動後的受力情況與從A點運動後的受力情況相同,並不存在一個向振動那樣有一個指向BCA弧內側的回復力,使離子返回A點,而是如圖10-23所示由B經C′點到B′點。
【正確解答】
(1)平行板間電場方向向下,離子由A點靜止釋放後在電場力的作用下是向下運動,可見電場力一定向下,所以離子必帶正電荷,選A。
(2)離子具有速度後,它就在向下的電場力F及總與速度心垂直並不斷改變方向的洛侖茲力f作用下沿ACB曲線運動,因洛侖茲力不做功,電場力做功等於動能的變化,而離子到達B點時的速度為零,所以從A到B電場力所做正功與負功加起來為零。這說明離子在電場中的B點與A點的電勢能相等,即B點與A點位於同一高度,選B。
(3)因C點為軌道最低點,離子從A運動到C電場力做功最多,C點具有的動能最多,所以離子在C點速度最大,選C。
(4)只要將離子在B點的狀態與A點進行比較,就可以發現它們的狀態(速度為零,電勢能相等)相同,如果右側仍有同樣的電場和磁場的疊加區域,離子就將在B之右側重現前面的曲線運動,因此,離子是不可能沿原曲線返回A點的。
故選A,B,C為正確答案。
【小結】
初速度和加速度決定物體的運動情況。在力學部分絕大部分的習題所涉及的外力是恆力。加速度大小方向都不變。只要判斷初始時刻加速度與初速度的關系,就可以判斷物體以後的運動。本題中由於洛侖茲力的方向總垂直於速度方向,使得洛侖茲力與電場力的矢量和總在變化。所以只做一次分析就武斷地下結論,必然會把原來力學中的結論照搬到這里,出現生搬硬套的錯誤。
例13 如圖10-24所示,空中有水平向右的勻強電場和垂直於紙面向外的勻強磁場,質量為m,帶電量為+q的滑塊沿水平向右做勻速直線運動,滑塊和水平面間的動摩擦因數為μ,滑塊與牆碰撞後速度為原來的一半。滑塊返回時,去掉了電場,恰好也做勻速直線運動,求原來電場強度的大小。

【錯解分析】錯解:碰撞前,粒子做勻速運動,Eq=μ(mg+Bqv)。返回時無電場力作用仍做勻速運動,水平方向無外力,豎直方向N=Bgv+mg。因為水平方向無摩擦,可知N=0,Bqv=-mg。解得E=0。
錯解中有兩個錯誤:返回時,速度反向,洛侖茲力也應該改變方向。返回時速度大小應為原速度的一半。
【正確解答】
碰撞前,粒子做勻速運動,Eq=μ(mg+Bqv)。返回時無電場力作用仍做勻速運動,水平方向無外力,摩擦力f=0,所以N=0豎直方向上有
【小結】
實踐證明,急於列式解題而忽略過程分析必然要犯經驗主義的錯誤。分析好大有益。
例14圖10-25為方向相互垂直的勻強電場和勻強磁場區域。電場強度為E,磁感強度為B,復合場的水平寬度為d,豎直方向足夠長。現有一束電量為+q、質量為m初速度各不相同的粒子沿電場方向進入場區,求能逸出場區的粒子的動能增量ΔEk。

【錯解分析】錯解:當這束初速度不同、電量為+q、質量為m的帶電粒子流射入電場中,由於帶電粒子在磁場中受到洛侖茲力是與粒子運動方向垂直的,粒子將發生不同程度的偏轉。有些粒子雖發生偏轉,但仍能從入射界面的對面逸出場區;有些粒子則留在場區內運動。
從粒子射入左邊界到從右邊界逸出,電場力做功使粒子的動能發生變化。根據動能定理有:
Eqd =ΔEk
錯解的答案不錯,但是不全面。沒有考慮仍從左邊界逸出的情況。
【正確解答】
由於帶電粒子在磁場中受到洛侖茲力是與粒子運動方向垂直的。它只能使速度方向發生變。粒子速度越大,方向變化越快。因此當一束初速度不同、電量為+q、質量為m的帶電粒子射入電場中,將發生不同程度的偏轉。有些粒子雖發生偏轉,但仍能從入射界面的對面逸出場區(同錯解答案);有些粒子將留在場區內運動;有些粒子將折回入射面並從入射面逸出場區。由於洛侖茲力不會使粒子速度大小發生變化,故逸出場區的粒子的動能增量等於電場力功。對於那些折回入射面的粒子電場力功為零,其動能不變,動能增量ΔEk=0。
【小結】
本題考查帶電粒子在磁場中的運動和能量變化。這道題計算量很小,要求對動能定理、電場力、磁場力等基本概念、基本規律有比較深入的理解,而且能夠與題目所給的帶電粒子的運動相結合才能求得解答。在結合題意分析時,特別要注意對關鍵詞語的分析。本題中:「逸出場區」的准確含義是從任何一個邊界逸出場區均可。
例15初速度為零的離子經過電勢差為U的電場加速後,從離子槍T中水平射出,與離子槍相距d處有兩平行金屬板MN和PQ,整個空間存在一磁感強度為B的勻強磁場如圖10-26所示。不考慮重力的作用,荷質比q/m(q,m分別為離子的帶電量與質量),應在什麼范圍內,離子才能打到金屬板上?

【錯解分析】錯解:離子在離子槍內加速,出射速度為

由牛頓第二定律離子在磁場中離子的加速度為

離子在磁場中做平拋運動

離子在離子槍中的的加速過程分析正確,離子進入磁場的過程分析錯誤。做平拋運動物體的加速度為一恆量,僅與初速度垂直。而洛侖茲力總與速度方向垂直,洛侖茲力大小不變、方向變化,它是個變力。離子在磁場中應做勻速圓周運動。
【正確解答】
設離子帶負電,若離子正好打到金屬板的近側邊緣M,則其偏轉半

若離子正好打到金屬板的遠側邊緣N,則其偏轉半徑滿足關系


因離子從離子槍射出的速度v由離子槍內的加速電場決定



代入式④即得

討論:由以上方程組可知
【小結】
本題考查的能力要求體現在通過對邊界條件的分析,將復雜的問題分解為若干個簡單問題;把未知的問題轉化為已知條件。並且通過幾何關系找出大小兩個半徑來。從錯解中還可以看出,熟練掌握基本的物理模型的特點(加速度與初速度的關系或加速度與位移之間的關系等)對正確選擇解題思路的重要性。
例16 如圖10-27所示,一塊銅塊左右兩面接入電路中。有電流I自左向右流過銅塊,當一磁感應強度為B的勻強磁場垂直前表面穿入銅塊,從後表面垂直穿出時,在銅塊上、下兩面之間產生電勢差,若銅塊前、後兩面間距為d,上、下兩面間距為L。銅塊單位體積內的自由電子數為n,電子電量為e,求銅板上、下兩面之間的電勢差U為多少?並說明哪個面的電勢高。

【錯解分析】錯解:電流自左向右,用左手定則判斷磁感線穿過手心四指指向電流的方向,正電荷受力方向向上,所以正電荷聚集在上極板。
隨著正負電荷在上、下極板的聚集,在上、下極板之間形成一個電場,這個電場對正電荷產生作用力,作用力方向與正電荷剛進入磁場時所受的洛侖茲力方向相反。當電場強度增加到使電場力與洛侖茲力平衡時,正電荷不再向上表面移動。在銅塊的上、下表面形成一個穩定的電勢差U。研究電流中的某一個正電荷,其帶電量為q,根據牛頓第二定律有

由電流的微觀表達式I=nqSv
由幾何關系可知S=dL

上述解法錯在對金屬導電的物理過程理解上。金屬導體中的載流子是自由電子。當電流形成時,導體內的自由電子逆著電流的方向做定向移動。在磁場中受到洛侖茲力作用的是自由電子。
【正確解答】
銅塊的電流的方向向右,銅塊內的自由電子的定向移動的方向向左。用左手定則判斷:四指指向電子運動的反方向,磁感線穿過手心,大拇指所指的方向為自由電子的受力方向。圖10-28為自由電子受力的示意圖。

隨著自由電子在上極板的聚集,在上、下極板之間形成一個「下正上負」的電場,這個電場對自由電子產生作用力,作用力方向與自由電子剛進入磁場時所受的洛侖茲力方向相反。當電場強度增加到使電場力與洛侖茲力平衡時,自由電子不再向上表面移動。在銅塊的上、下表面形成一個穩定的電勢差U。研究電流中的某一個自由電子,其帶電量為e,根據牛頓第二定律有

由電流的微觀表達式I=neSv=nedLv。

【小結】
本題的特點是物理模型隱蔽。按照一部分同學的理解,這就是一道安培力的題目,以為伸手就可以判斷安培力的方向。仔細分析電荷在上、下兩個表面的聚集的原因,才發現是定向移動的電荷受到洛侖茲力的結果。因此,深入分析題目中所敘述的物理過程,挖出隱含條件,方能有正確的思路

④ 畫線大挑戰第三關怎麼過

1.得到綠蘋果之後,把左上角的圖片返回,會看到一個正在思考的人,之後一道閃電過後燈就滅了。
2.點擊沉思的人左上角的地方,可以看到一罐盒子,再點擊燈的那張圖片返回過後,一直點擊門可以看到一個放著盒子的平台。

3.把兩張圖拼在一起,鏡子會往左滑,並且左邊罐子的圖案會顯示出來,我們要做的就是,點擊左邊罐子,把框下拉,把左上的釘子圖案換成雲的圖案。

4.右上角的圖案也是相同操作,換成石頭後再把他們拼在一塊,鏡子就會往右滑。

5.之後就是一些需要操作的玩法了,先點擊石頭罐,會發現因為打雷的影響不斷地有石頭掉下來,再把另一張圖返回到大樓外,放置在下方接住石頭。

6.接住石頭後趕緊把上面的那張圖點擊返回,再點擊馬和女神像的地方放大放在下方再次接住石頭。

7.女神像的手接住石頭後,快速把上面那張圖點擊到室內,再點擊到裝著飛蛾的罐子處,等著石頭把罐子砸破,讓飛蛾飛出來。

8.之後把右上的圖返回到沉思的人處,點擊想像中的星空,找到亮著的星星,然後把右下的圖蓋上去,讓燈亮起來,飛蛾就會飛到燈上,點擊飛蛾的翅膀,往上拉,就會看到右下的新場景。

9.把兩張圖都返回到相同場景後,就可以讓少年走過去了。

10.點擊右上圖的←,再入到房間里會看到一個溫度瓶,左上角的圖點擊返回會看到一個正在讀書的青年。

11.把讀書的青年的圖片往下拉,就可以看到一個貼著圖的箱子,點擊返回會看到一座鍾樓。

12.不斷點擊鍾樓的表盤,放大了之後把表盤的框拉下來,左上角的圖點擊返回會看到另一個指南針,點擊放大,右下看書的青年的圖往右點,就會看到一個鏡子上面有一個星星,點擊星星放大,左上的指南針就會指向星星。

13.把右下的圖點擊返回之後右移,就會看到一個火堆,這時候和右上的圖組合起來,溫度瓶的溫度就會升高。

14.把右上的圖與左上的圖拼到一起,就會變成一個新的表,點擊返回會發現青年在用望遠鏡看星星。

15.之後把右下的圖返回到地球儀旁的鏡子,和星星組合,飛蛾就會飛過來。

16.之後點擊飛蛾,把圖片往下拉,新的場景就會出現再把左上的圖片返回到路上,組合兩張圖讓少年走過去。

17.將左上的圖左移,就會看到少年站在樹下,隨著天空星星的移動,第三課黃蘋果就出現了,少年將它摘下來放在了盆子里,這樣就收集到了第三課蘋果。

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