2019年高考物理备考策略 专题：电场中的弹簧问题易错点.doc

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1、电场中的弹簧问题易错点主标题：电场中的弹簧问题易错点副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略.关键词：电场、弹簧难度：3重要程度：5[来源:学科网]内容：熟记易混易错点.易错类型：不会寻找弹簧类问题分析的突破口由于弹簧与其相连接的物体构成的系统的运动状态具有很强的综合性和隐蔽性；由于弹簧与其相连接的物体相互作用时涉及到的物理概念和物理规律较多，因而寻找弹簧类问题分析的突破口就比较困难.但还是有规律可循的，我们可按下面的方法去解样弹簧问题：1．利用胡克定律F=kx或

2、ΔF=kΔx.显然，弹簧的长度发生变化的时候，胡克定律首先成了弹簧问题分析的突破口.2．利用弹簧的伸缩性质弹簧能承受拉伸的力，也能承受压缩的力.3．利用弹簧的隐含条件很多由弹簧设计的物理问题，在其运动的过程中隐含着已知条件，因此挖掘弹簧问题中的隐含条件成了弹簧问题分析的突破口.4．利用弹簧的“惰性”弹簧的弹力是渐变的，而不是突变的.5．利用弹簧振子的对称性很多弹簧在运动时做简谐运动，而简谐运动是有对称性的.6．利用弹力做功公式为W=－ΔＥp.7.利用弹簧存储的弹性势能弹簧存储或释放的弹性势能要转

3、化为其他形式的能，反过来其他形式的能也可转化为弹性势能. 总之，弹簧问题的表现形式是多种多样的，但是只要紧紧围绕弹簧与其他物理模型不同的特性、紧紧抓住弹簧与其组成的系统相连接的物理量，具体问题具体分析，就一定能找到解决弹簧问题的突破口.[来源:学科网]例如图所示，固定的竖直光滑金属导轨间距为L，上端接有阻值为R的电阻，处在方向水平、垂直导轨平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与下端固定的竖直轻质弹簧相连且始终保持与导轨接触良好，导轨与导体棒的电阻均可忽略，弹簧的劲度系数为k.初

4、始时刻，弹簧恰好处于自然长度，使导体棒以初动能Ek沿导轨竖直向下运动，且导体棒在往复运动过程中，始终与导轨垂直.（1）求初始时刻导体棒所受安培力的大小F；（2）导体棒往复运动一段时间后，最终将静止.设静止时弹簧的弹性势能为Ep，则从初始时刻到最终导体棒静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少？[来源:学科网ZXXK]【易错】如果以静止时所在平面为零势能面，则初动能为Ek的所在位置不仅有动能还有重力势能，这一点没有弄清是很容易解错的.【解析】（1）设导体棒的初速度为v0，由动能的定义式Ek=mv

5、02得v0=设初始时刻产生的感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律得E=BLv设初始时刻回路中产生的电流为I，由闭合电路的欧姆定律得[来源:学.科.网]I=设初始时刻导体棒受到的安培力为F，由安培力公式得：F=BIL联立上式得，F=（2）从初始时刻到最终导体棒静止的过程中，导体棒减少的机械能一部分转化为弹簧的弹性势能，另一部分通过克服安培力做功转化为电路中的电能，因在电路中只有电阻，电能最终全部转化为电阻上产生的焦耳热Q.当导体棒静止时，棒受力平衡，此时导体棒的位置比初始时刻降低了h，则mg=kh

6、，得h=由能的转化和守恒定律得：mgh+Ek=EP+Q解得Q=+Ek-Ep.答：（1）初始时刻导体棒所受安培力的大小F为；（2）从初始时刻到最终导体棒静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为+Ek-Ep.[来源:学§科§网Z§X§X§K]