高中物理典型例题赏析

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1、典型例题赏析L如图所示，倾角为啲光滑固定斜面斜肛上相隔为d的平行虚线MN与PQ间冇大小为B的匀强磁场，方向垂肓斜面向下•一质量为m,电阻为R边长为L的正方形单匝纯电阻金属线圈，线圈在沿斜血向上的恒力作用下，以速度v匀速进入磁场战圈ab边刚进入磁场和cd边刚要离开磁场时,ab边两端的电斥相等.己知磁场的宽度cl大丁•线圈的边长匚重力加速度为味Q)线圈进入磁场的过程屮通过ab边的电量q0庾力F的人小；B)线圈通过磁场的过程屮,ab边产牛•的热量Q.解：Q】线圈进入磁场过程屮通过线框横截面的电量=心t)根据欧姆定律冇山下0根据法拉笫电磁感应定律宀©线框进入磁场过程中的磁通量变化△口=

2、B£2(4)BL1q—,由Q)06)赋计算得出一R6)0线圈匀速进入磁场才艮据平衡冇F=mgsina^线圈受到的安培力F*=厶⑺••根据欧姆定律心討)根据法拉第定磁感应定律E=叫⑼F=mgsina+竺殳GO)由6)O®计算得出RUab=-BLvB)线圈ab边刚进入磁场吋据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律4%=-IBLvi线圈cd边刚要离开磁场时根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律4FL^rd)—mg(L+rf)sina^W=线圈通过磁场的过程中才艮据动能定理冇根据安培力做功和电热的关系何"％=°总根据热量分配关系有Q严沪皿计算得出47?2如图所示的竖直平面内相距为d不

3、带电R足够大的平行金属板M、N水平固定放置与灯泡〔开关S组成冋路并接地,M板上方有一带电微粒发射源盒D灯泡L的额定功率为电压分别为Pl、UL.电荷量为（、质量为m，的带电微粒以水平向右的速度％从D盒右端口距M板h高处连续发射諂:在M板上其电荷立即被吸收且在板面均匀分布版间形成匀强电场，当M板吸收一定电量后闭合开关S灯泡能维持正常发光，质量为7/22的带电粒子Q以水平速度从左侧某点进入板间，并保持该速度穿过M、N板.设带电微粒可视为质点,重力加速度为g忽略带电微粒间的相互作用及空气阻力，试分析卜•列问题：0初始时带电微粒落在M板上的水平射程为多少？0D盒发射功率多大？咄在M、N板

4、间某区域加上磁感应强度为R方向垂直于纸面的匀强磁场，使Q粒子在纸血内无论从左侧任何位置以某最小的水平速度进入都能到达N板上某定点0求该Q粒子的最小速度和所加磁场区域为最小时的儿何形状及位置.h解：Q柏题知在初始吋M板不带电，带电微粒在空间做平抛运动.设帯电微粒到达M板的吋间为土1，水平射程为"，有:h=（卅…⑴h=U右…⑵6=—/2gh…(3)联立0X◎得90灯泡正常发光，金属板M、N间的电压为久，由电容器知识可以知道,金属板M、N所带电量为定值这时落到板M的电量全部流过灯泡.设流过灯泡的电流为几在时间t内流过灯泡的电量为QL有=hUl…⑷°=ht…⑸设单位时间发射带电微粒的

5、个数为n冇Ql=n（lt…⑹Pl•⑺联立根据功率知识，冇W合开关s后MN板间为匀强电场,Q进入后速度不变,则说明Q所受电场力为重力平衡,再进入磁场区域必做匀速圆周运动•以0点为坐标原点如图建立直角坐标系2yQ进入板间做匀速直线运动，到达G点时进入磁场做匀速圆周运动到达0点.设Q做匀速鬪周运动的圆心为G半径为2C与水平方向的夹角为〃,G点的坐标为乩")冇x=—rcosO.<.(10)联立0d(M,得护+(y_r)2=r<..(i2)由Q2^知道磁场在端左边的边界为半圆，要让Q粒子以最小速度在板间任何位置水平入射进入且又要该圆为最小，必有r=扣..(13)Q靠近M板进入磁场时做匀速

6、圆周运动的轨迹为y轴右边的半圆其方程为・/+(?/一£)2=(£)2…(14)Q从其它位置进入磁场做匀速圆周运动的轨迹不会超出y轴与此半圆所围区域，故磁场在y轴右边区域最小的边界也为该半圆，则磁场的最小区域为圆半径为2，圆心为距0点彳的板间中心处.由圆周运动知识对Q粒子有3如图，在平面肓角坐标系屮，第四象限内有磁感应强度人小为方向垂肓于纸而向里的匀强磁场，磁场分布在等边三角形OAB范围内，三角形0A边与渤重合，0为坐标原点，边长为以=丁风，大量质量为绥■LCSXUF樽縮、带电量为加=axl(TrY*的粒子(重力忽略不计)，从0A边中点C以速度4XA沿不同方向射入磁场,已知入射方

7、向与+y方向的夹角在『~・审尸范围内，试求：(2)粒子从0B边出射区域的长度；(3)若第一•象限存在沿x轴负方向的匀强电场，场强人小为£«4W，其下边界与X轴重合，右边界无限远，欲使从0B边出射的粒子进入电场后最远能到达y轴上点D&,叮护),求电场上边界与y轴交点的纵处标。答案(D山洛伦兹力提供向心力,/f得"=页=儿刘*・.....2分(2)如图:2E为0B中点，由几何知识可得旋・呢血冊"血対"伽，即恥■纥则以最大角度入射的粒了恰好从E点出射。乂2纸2,所以"3.…2分则对应从0点出射粒子