高三物理第二轮电磁学复习建议-焦京桂

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1、高三物理二轮复习建议电磁学专题 交大附中焦京桂2011年3月7日 务实 落实 原则 现状 复习内容的特征 3 立足于基础加强能力训练 回顾 一轮复习的状况 一 二轮复习的想法与做法 1 敢于取舍 大题小做 扩大例题外延 2 做好计划 知识专题和题型专题相结合 第二轮复习不是重复 但是该重复的地方还要重复 提高学生对知识的认识水平 以题目为载体 加深对知识规律的理解 做到熟能生巧 那么学生的能力就能得到体现 得到提高 选择例题一定要讲究 覆盖哪些知识 是否起到了查漏的作用 是否是学生的薄弱的地方 是否有目的的训练某种能力 老题可以 新做 想方设法 让学生把会做的题做对 加强综合能力训练 提升综合

2、分析问题的能力 可以通过加强对综合试卷的训练来提高综合能力 在对物理综合试题的求解时 要善于通过对题目的分析 将复杂的物理情景 分解为若干个物理过程 将一个综合性问题分解为若干个小问题 通过对试题的 大题小做 各个击破 来加以求解 提高能力 关注能力的提升 完善电磁学的物理模型 一是对象模型 比如电磁学中有点电荷 各种电场模型 匀强电场 点电荷电场 等量同种电荷电场 等量异种电荷电场 理想电表 纯电阻电路模型 金属导轨模型 各种磁场模型 匀强磁场 条形磁体 蹄形磁体 直线电流 环形电流 通电螺线管 二是过程模型 比如电磁学里面有电场中的直线加速模型 类平抛运动模型 磁场中的匀速圆周运动模型 恒

3、定电流模型 动生电磁感应中导体的运动等等 例 A B是某电场中的一条电场线 若再A点放置一初速度为零的电子 电子仅在电场力的作用下 沿AB由A运动到B过程中的速度图像如图已所示 下列关于两点的电势和电场强度E的判断中 正确的是 A EA EBB EA BD A B O A 解析 电子从A到B做加速度减小的变加速直线运动 A减小 E减小 m一定 F减小 q一定 善于从图像获取信息是物理解题的基本功 强化训练高效审题能力 研究的是哪个过程 哪个物体 解题要规范 1 画问题的情景图 2 注意写原始公式 不要直接写二次结论 关注得分点 3 实验画图题要用铅笔 连接电学实物图 注意接线的位置 4 用图像

4、描述的问题要注意正负 电磁学的核心知识与基本方法 带电粒子在电 磁场中的运动 电磁感应规律及应用 09 11年三年北京市高考理综物理电磁学命过的题目回顾 二 重基础 把该落实的落实下来 1 概念 规律和方法的落实 例题 如图所示 在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为的相同小球 小球之间用劲度系数均为的轻质弹簧绝缘连接 当3个小球处在静止状态时 每根弹簧长度为已知静电力常量为K 若不考虑弹簧的静电感应 则每根弹簧的原长为 C A B C D 例题 如图1所示 实线为某孤立点电荷产生的电场的几条电场线 虚线是某一带电粒子通过该电场区域过程的运动轨迹 a b是轨迹上的两点 若带电粒子在运动中只受电场

5、力的作用 下列说法中正确 A 该电场是由负点电荷所激发的电场B 电场中a点的电势比b点的电势高C 带电粒子在a点的加速度比在b点的加速度大D 带电粒子在a点的动能比在b点的动能大 C 分析 轨迹上的切线方向速度方向 过同一点的电场线的切线方向是电场力的方向 力的方向和速度方向 分居在轨迹的两侧 两方向的夹角大于90度 力就做负功 反之做正功 从而就能分析出电荷的电势能的变化情况 F 练习 2011北京 17 如图所示电路 电源内阻不可忽略 开关S闭合后 在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中A 电压表与电流表的示数都减小B 电压表与电流表的小数都增大C 电压表的示数增大 电流表的示数减小D 电压

6、表的示数减小 电流表的示数增大 答案 A 对电路动态变化的分析的方法要落实 例题 如图 在xoy平面内 MN和x轴之间有平行于y轴的强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场 Y轴上离坐标原点4L的A点处有一电子枪 可以沿 x方向射出速度为v0的电子 质量为m 电量为e 如果电场和磁场同时存在 电子将做匀速直线运动 如果撤去电场 只保留磁场 电子将从x轴上距坐标原点3L的C点离开磁场 不计重力的影响 求 1 磁感应强度B和电场强度E的大小和方向 2 如果撤去磁场 只保留电场 电子将从D点 图中未标出 离开电场 求D点的坐标 分析 考察了速度选择器模型 运动电荷在电场 磁场中的偏转 在解题过程中需要落实

7、的是 在电场中和磁场中画轨迹 处理在匀强电场中的平抛 运动的分解 2 解题习惯的落实 学生画图实例 0 1 正确的 E 磁场方向如图 B 2 是电荷在匀强电场中的类平抛 对运动的分解 解决的关键在于求出运动的时间 答案 三 电荷在场中的运动 2 属于运动和力的问题 要做好受力分析 画好受力图 正确的判断电荷的初运动情况及运动性质 3 对于电荷是否受重力要能做出正确的判断 4 依题意画好轨迹图 要是在匀强磁场中的圆周运动 要正确的找到圆心 要是在匀强电场中的类平抛运动 要做好运动的分解 5 要是在非匀强电场中运动的问题 要画出轨迹上某点的速度方向 受力方向 6 选择合适的解题方法 解题过程要规范

8、 1 分清哪些属于场的性质问题 哪些属于用力学方法求解的问题 例题 汤姆生用来测定电子的比荷 电子的电荷量与质量之比 的实验装置如图所示 真空管内的阴极K发出的电子 不计初速 重力和电子间的相互作用 经加速电压加速后 穿过A 中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P 间的区域 当极板间不加偏转电压时 电子束打在荧光屏的中心O点处 形成了一个亮点 加上偏转电压U后 亮点偏离到O 点 O 与O点的竖直间距为d 水平间距可忽略不计 此时 在P和P 间的区域 再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场 调节磁场的强弱 当磁感应强度的大小为B时 亮点重新回到O点 已知极板水平方向

9、的长度为L1 极板间距为b 极板右端到荧光屏的距离为L2 如图所示 1 求打在荧光屏O点的电子速度的大小 2 推导出电子的比荷的表达式 解 1 当电子受到的电场力与洛沦兹力平衡时 电子做匀速直线运动 亮点重新回复到中心O点 设电子的速度为v 则 evB eE 得v E B 即v U Bb 2 当极板间仅有偏转电场时 电子以速度v进入后 竖直方向作匀加速运动 加速度为a eU mb 电子在水平方向作匀速运动 在电场内的运动时间为t1 L v 这样 电子在电场中 竖直向上偏转的距离为 离开电场时竖直向上的分速度为 电子离开电场后做匀速直线运动 经t2时间到达荧光屏 t2 L2 v t2时间内向上运

10、动的距离为 这样 电子向上的总偏转距离为 可解得 例题 如图 在xoy平面内 MN和x轴之间有平行于y轴的强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场 Y轴上离坐标原点4L的A点处有一电子枪 可以沿 x方向射出速度为v0的电子 质量为m 电量为e 如果电场和磁场同时存在 电子将做匀速直线运动 如果撤去电场 只保留磁场 电子将从x轴上距坐标原点3L的C点离开磁场 不计重力的影响 求 1 磁感应强度B和电场强度E的大小和方向 2 如果撤去磁场 只保留电场 电子将从D点 图中未标出 离开电场 求D点的坐标 分析 考察了速度选择器模型 运动电荷在电场 磁场中的偏转 在解题过程中需要落实的是 在电场中和磁场中画轨

11、迹 处理在匀强电场中的平抛 运动的分解 学生画图实例 0 1 正确的 E 磁场方向如图 B 2 是电荷在匀强电场中的类平抛 对运动的分解 解决的关键在于求出运动的时间 答案 例题 如图所示 PR是一块长为L 4米的绝缘平板固定在水平地面上 整个空间有一个平行于PR的匀强电场E 在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B 一个质量为m 0 1千克 带电量为q 0 5库仑的物体 从板的P端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动 进入磁场后恰能做匀速运动 当物体碰到板R端挡板后被弹回 若在碰撞瞬间撤去电场 物体返回时在磁场中仍做匀速运动 离开磁场后做匀减速运动停在C点 PC L 4

12、物体与平板间的动摩擦因素为 0 4 求 判断物体带电性质 正电还是负电荷 物体与挡板碰撞前后的速度v1和v2 磁感强度B的大小 电场强度E的大小和方向 分析 要分清电荷在哪段时间内是在什么场中运动的 运动的性质是怎样的 运动模型 解 返回时 R D无电场力 能作匀速运动 表明无摩擦力 qv2B向上 物体带正电 受力如图a示qv2B mg D C 无磁场力 mg 0 25L 1 2 mv22 P D 加速 E向右 qE mg 1 2L 1 2 mv12 D R 受力如图b示 qE mg qv1B 解 得qv1B 2Nqv2B 1NqE 1 2Nv1 5 66m sv2 2 83m sB 0 71

13、TE 2 4V m方向向右 例题 某空间存在着一个变化的电场和一个变化的磁场 如图示 电场方向由B到C 在A点 从t 1s末开始 每隔2s有一个相同的带电粒子 不计重力 沿AB方向 垂直于BC 以速度v射出 恰好能击中C点 若AC 2BC 且粒子在AC间运动的时间小于1s 试问 1 图线上E和B的比值有多大 磁感应强度B的方向如何 2 若第一个粒子击中C点的时刻已知为 1s t 那么第二个粒子击中C点为何时刻 解 在1s末 粒子在磁场中受洛仑兹力做匀速圆周运动 令BC y不难得到 AC 2y R mv qB 2y B mv 2qy 在3s末 第二个粒子在电场中受电场力做类似平抛运动 E B 4

14、v 3 第一个粒子经过t击中C点 t 1 6T m 3qB 第二个粒子击中C点经过t秒 第二个粒子击中C点的时刻为3 t秒 四 加深对概念 规律的理解和灵活应用 电场力 磁场力的特点 电场力 磁场力 电磁感应中 动生 例题 如图 光滑的平行金属导轨水平放置 电阻不计 导轨间距为l 左侧接一阻值为R的电阻 区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场 磁场宽度为s 一质量为m 电阻为r的金属棒MN置于导轨上 与导轨垂直且接触良好 受到F 0 5v 0 4 N v为金属棒运动速度 的水平力作用 从磁场的左边界由静止开始运动 测得电阻两端电压随时间均匀增大 已知l 1m m 1kg R 0 3

15、r 0 2 s 1m 1 分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动 2 求磁感应强度B的大小 3 若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足 且棒在运动到ef处时恰好静止 则外力F作用的时间为多少 分析 1 由电阻上的电压随时间均匀增大 可推出导体上的电动势与时间成正比 再堆出导体运动的速度与时间成正比 从而得出导体做匀加速运动 训练推理能力 F合 0 4N 2 对匀加速的理解 t 0时就应有加速度 有合外力 由电磁感应中的安倍力的表达式可知 此时安倍力等于零 导体的合力等于0 4N 以后的匀加速运动的合外力都应是0 4N 和 对比 3 由 可知 导体滑到ef处速度为零 t 1s 1 以图像的形

16、式呈现问题 能把图像转化为情景图 要解读图像 图像和实际的物理情景相结合 3 以图像的形式呈现结果 五 加强利用图像的方法求解问题的训练 2 用图像的方法来研究问题 使研究过程简洁 直观 使研究结果 更清晰 更明了 以图像的形式呈现问题的答案 海淀期末10 如图7所示 在方向竖直向下 磁感应强度为B的匀强磁场中 沿水平面固定一个V字型金属框架CAD 已知 A 导体棒EF在框架上从A点开始在外力作用下 沿垂直EF方向以速度v匀速向右平移 使导体棒和框架始终构成等腰三角形回路 已知框架和导体棒的材料和横截面积均相同 其单位长度的电阻均为R 框架和导体棒均足够长 导体棒运动中始终与磁场方向垂直 且与框架接触良好 关于回路中的电流I和消耗的电功率P随时间t变化关系的下列四个图象中可能正确的是 D 例题 海淀期末9 某同学设计了一个探究电容器所带电荷量与电容器两极间电压关系的实验 实验电路如图6甲所示 其中P为电流传感器 V为电阻很大的电压表 实验时 先将开关S1闭合 单刀双掷开关S2掷向a 调节滑动变阻器的滑动头到某位置使电容器C充电 当电路达到稳定后记录理想电压表的示数 再迅速将开关S2掷向