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1、优秀教案欢迎下载典型例题赏析1.如以下图 ,倾角为的光滑固定斜面,斜面上相隔为d 的平行虚线MN 与 PQ 间有大小为B 的匀强磁场 ,方向垂直斜面对下.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, 线圈在沿斜面对上的恒力作用下,以速度 v 匀速进入磁场,线圈 ab 边刚进入磁场和cd 边刚要离开磁场时 ,ab 边两端的电压相等.已知磁场的宽度d 大于线圈的边长 L, 重力加速度为g.求1线圈进入磁场的过程中,通过 ab 边的电量q;2恒力 F 的大小 ;3线圈通过磁场的过程中,ab 边产生的热量Q.解:1线圈进入磁场过程中,通过线框横截面的电量1依据欧姆定律有2依据法拉
2、第电磁感应定律3线框进入磁场过程中的磁通量变化.由1234式运算得出52线圈匀速进入磁场,依据平稳有线圈受到的安培力依据欧姆定律依据法拉第定磁感应定律由6789式运算得出103线圈 ab 边刚进入磁场时,依据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律线圈 cd 边刚要离开磁场时,依据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律线圈通过磁场的过程中,依据动能定理有可编辑资料 - - - 欢迎下载优秀教案欢迎下载依据安培力做功和电热的关系有依据热量支配关系有运算得出2.如以下图的竖直平面内,相距为 d 不带电且足够大的平行金属板M ，N 水平固定放置,与灯泡 L，开关 S 组成回路并接地,M 板上方有一带电微粒
3、发射源盒D,灯泡 L 的额定功率与电压分别为，.电荷量为q，质量为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,落在 M 板上其电荷马上被吸取且在板面均匀分布,板间形成匀强电场,当 M 板吸取确定电量后闭合开关S,灯泡能保护正常发光,质量为的带电粒子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,忽视带电微粒间的相互作用及空气阻力,试分析以下问题:1初始时带电微粒落在M 板上的水平射程为多少.2D 盒发射功率多大.3如在 M ，N 板间某区域加上磁感应强度为 B，方向垂直于纸面的匀强磁场 ,使 Q 粒子在纸面内无论从左
4、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 O,求该 Q 粒子的最小速度和所加磁场区域为最小时的几何形状及位置 .解:1由题知 ,在初始时 M 板不带电 ,带电微粒在空间做平抛运动.设带电微粒到达M 板的时间为,水平射程为,有:联 立 1 ， 2, 得2灯泡正常发光,金属板 M，N 间的电压为,由电容器学问可以知道,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,在时间 t 内流过灯泡可编辑资料 - - - 欢迎下载优秀教案欢迎下载的电量为,有设单位时间发射带电微粒的个数为n,有联立 456,得依据功率学问 ,有3闭合开关S 后,M
5、，N 板间为匀强电场,Q 进入后速度不变,就说明 Q 所受电场力与重力平稳,设 Q 粒子电荷量为有,再进入磁场区域必做匀速圆周运动.以 O 点为坐标原点如图建立直角坐标系xOy,Q 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O 点.设 Q 做匀速圆周运动的圆心为 C,半径为 r,OC 与水平方向的夹角为,G 点的坐标为,有联立 910式,得由12式知道磁场在y 轴左边的边界为半圆,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Q 靠近 M 板进入磁场时做匀速圆周运动的轨迹为y 轴右边的半圆,其方程为Q 从其它位置进入磁场做匀速圆周运动的轨迹不会超
6、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,就磁场的最小区域为圆,半径为,圆心为距O 点的板间中心处 .可编辑资料 - - - 欢迎下载优秀教案欢迎下载由圆周运动学问,对 Q 粒子有得3.如图, 在平面直角坐标系中,第四象限内有磁感应强度大小为,方向垂直于纸面对里的匀强磁场,磁场分布在等边三角形OAB 范畴内,三角形OA 边与 y 轴重合,O 为坐标原点, 边长为,大量质量为，带电量为的粒子（重力忽视不计）,从OA 边中点 C 以速度沿不同方向射入磁场,已知入射方向与+y 方向的夹角在范畴内,试求：（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径.（2）粒子从OB 边出射区域的长度.
7、（3）如第一象限存在沿x 轴负方向的匀强电场,场强大小为,其下边界与x 轴重合,右边界无限远, 欲使从 OB 边出射的粒子进入电场后最远能到达y 轴上点 D（,）,求电场上边界与y 轴交点的纵坐标.答案（1）由洛伦兹力供应向心力,就有.2 分可编辑资料 - - - 欢迎下载优秀教案欢迎下载得.2 分（2）如图：E 为 OB 中点,由几何学问可得出射.,即,就以最大角度入射的粒子恰好从E 点又,所以.2 分就对应从 O 点出射粒子的入射速度与y 轴正向夹角.2分综上,从 OB 边出射的粒子出射范畴在O，E 两点之间,即粒子从OB 出射范畴的长度.2 分（3）由（ 2）可知,从E 点出射的粒子经电
8、场后到达y 轴的位置为全部出射粒子所能达到y轴的最远点.在电场中,对粒子分析,由牛顿其次定律得,得.1分如 D 点在电场边界中,就粒子在电场中运动时间为.1分粒子在 x 轴上水平位移,所以不符合.1分因此粒子应当是先出电场后匀速运动到D 点,如下图：可编辑资料 - - - 欢迎下载优秀教案欢迎下载有.2 分又由于.2分联立以上两式得.1 分解析问题求解：（1）由洛伦兹力供应向心力列等式,可求得带电粒子在匀强磁场中运动轨迹的半径大小.（2）粒子从OB 边出射区域的一个端点为O,利用几何关系可求出相应粒子的入射角度.易知,当入射角小于此角时,粒子将从y 轴出射.当入射角大于此角且逐步增大时,出射点
9、将由 O 点逐步移向B 点.入射角最大时,出射点E 离 B 点最近.所以,粒子从OB 边出射区域的长度即为OE 的长度.（3）由（ 2）可知,从E 点出射的粒子经电场后到达y 轴的位置为全部出射粒子所能达到y轴的最远点.在电场中,粒子做类平抛运动,由牛顿其次定律可得加速度.然后分情形分析问题： D 点在电场边界内，D 点在边界外等两种情形.分别得出结果后排除不符合题目条件的结果即可.4.20 分如以下图,两条光滑平行导轨所在平面与水平地面的夹角为,间距为,导轨上端接有一电阻,阻值为.导轨处于长度为的匀强磁场中,磁感应强度大小为,方向垂直于导轨平面.在导轨上放置一质量为，阻值也为的金属棒,棒可沿
10、导轨下滑,且在下滑 过程中保持与导轨垂直并良好接触.让金属棒从距离磁场上边界处由静止释放,当运动到距离磁场上边界处恰好达到匀速.已知重力加速度大小为,不计其他电阻,且.求金属棒从静止释放到刚好离开磁场的过程中,（1）金属棒中所产生的焦耳热.（2）所经受的总时间.答案（1）在磁场中匀速运动时,速度为可编辑资料 - - - 欢迎下载优秀教案欢迎下载受力平稳知：（表示安培力）.1分 又：.1 分闭合电路欧姆定律：.1 分法拉第电磁感应定律：.1 分联立得：.1 分,说明在金属棒进入磁场前仍未达到最大速度.从开头运动到导体棒出磁场,动能定理：.1分重力做功：.1分安培力做功：（其中指全电路中产生的焦耳
11、热）.1分由电路结构可知,金属棒产生的焦耳热为：.1 分联立方程得：.1 分（2）由题知：可知,金属棒在进入磁场前做匀加速直线运动,加速度为,由牛顿其次定律得：.1 分金属棒仅在重力作用下,匀加速直线运动：.1分 联立方程解得：.1分在磁场中前半部分,位移为,全电路焦耳热为,有：.1分从金属棒进入磁场开头运动到匀速,历时,有：,.1 分联立解得：.1分在磁场中运动的后半部分,位移为,速度为匀速运动时的速度时间为：.1 分可编辑资料 - - - 欢迎下载优秀教案欢迎下载联立方程得：.1 分导体棒运动的总时间为：.1 分代入上述式子可得：.1 分解析问题求解：（1）金属棒在进入磁场前做匀加速直线运
12、动,进入磁场后,在前半段位移做变加速直线运动,最终半段位移做的是匀速直线运动,第一依据受力平稳,闭合电路欧姆定律,法拉第电磁感应定律求出金属棒在磁场中所达到匀速运动的速度,再依据题干中的不等式,可推出金属棒进入磁场前仍未达到最大速度即在磁场中匀速运动的速度,再依据重力做功，安培力做功，动能定理和能量守恒求出金属棒中所产生的焦耳热.（2）由（ 1）分析可知,金属棒运动情形可分为三段（进入磁场前的匀加速运动，在磁场前做变加速运动，在磁场后做匀速运动）,所以依据牛顿其次定律和匀变速直线运动的规律即可求出第一段的运动时间,再依据功能关系求出其次段的运动时间,再依据匀速运动的规律求出第三段的运动时间,三段时间之和即为所经受的总时间.5.【物理选修3-5】（1） 6 分20XX 年诺贝尔物理学奖授予一名日本科学家和一名加拿大科学家,以表彰他们发觉并证明白中微子（）振荡现象,揭示出中微子无论多小都具有质量,这是粒子物理学历史性的发觉.已知中微子
