高考物理压轴题解题方法研究课件.ppt

1、【例例1 1】如图所示，质量如图所示，质量M=4kgM=4kg的木板的木板ABAB静止放在光静止放在光滑水平面上，木板右端滑水平面上，木板右端B B点固定着一根轻质弹簧，弹簧点固定着一根轻质弹簧，弹簧自由端在自由端在C C点，点，C C到木板左端的距离到木板左端的距离L=0.5m L=0.5m，质量为，质量为m=1kgm=1kg的小木块的小木块(可视为质点可视为质点)静止在木板的左端，其静止在木板的左端，其与木板间的动摩擦因数与木板间的动摩擦因数=0.2=0.2 木板木板ABAB受到水平向左受到水平向左F=14NF=14N的恒力，作用时间的恒力，作用时间t t后撤去，恒力后撤去，恒力F F撤去

2、时小木撤去时小木块恰好到达弹簧的自由端块恰好到达弹簧的自由端C C处，此后的运动过程中弹簧处，此后的运动过程中弹簧的最大压缩量的最大压缩量x=5cm,x=5cm,取取g=10 mg=10 ms s2 2试求：试求：(1)(1)水平恒力水平恒力F F作用的时间；作用的时间；(2)(2)木块压缩弹簧的最大弹性势能；木块压缩弹簧的最大弹性势能；(3)(3)整个运动过程中系统产生的热量整个运动过程中系统产生的热量。22212121tataLsaaLt1221 解析：解析：(1)(1)木板向左做初速度为零的匀加速运动，而小木板向左做初速度为零的匀加速运动，而小木块在摩擦力木块在摩擦力f=mg f=mg

3、的作用下也做初速度为零的匀加的作用下也做初速度为零的匀加速运动，速运动，M M、mm的加速度为的加速度为a a1 1、a a2 2 ，由牛顿第二定律有由牛顿第二定律有a a1 1=Fmg/M=3m/s=Fmg/M=3m/s2 2,a a2 2=mg/m=2m/s=mg/m=2m/s2 2 撤去撤去F F时，木块刚好运动到时，木块刚好运动到C C处，由运动学公式得处，由运动学公式得 解上面各式得解上面各式得 (2)2)撤去恒力撤去恒力F F时，时，M M、m m 的速度分别为的速度分别为v v1 1、v v2 2 ，由运动学的公式有由运动学的公式有v v1 1=a=a1 1t=3m/s t=3m

4、/s，v v2 2=a=a2 2t=2m/s,t=2m/s,mgxEvmMmvMvp22221)(212121mgsvmMEvmMp22)(21)(21 此时，因此时，因MM的速度大于的速度大于mm的速度，弹簧被压缩的速度，弹簧被压缩,小木块小木块mm向左继续加速，木板向左继续加速，木板MM减速，当它们具有的共同速度设为减速，当它们具有的共同速度设为v v时，弹簧弹性势能最大，设为时，弹簧弹性势能最大，设为E EP P，将木块和木板视为系统，规定向左为正方向，系统动量将木块和木板视为系统，规定向左为正方向，系统动量守恒，则有守恒，则有MvMv1 1+mv+mv2 2=(M+m)v,=(M+m)

5、v,系统从撤力系统从撤力F F后到其有共同速度，由能量守恒有后到其有共同速度，由能量守恒有 由以上各式得由以上各式得:弹簧的最大弹性势能弹簧的最大弹性势能E EP P=0.3 J=0.3 J。(3)(3)设小木块相对木板向左滑动离开弹簧后又能达到的设小木块相对木板向左滑动离开弹簧后又能达到的共同速度为共同速度为vv，相对向左滑动的距离为，相对向左滑动的距离为s s，由动量守恒得由动量守恒得 (MM+mm)v v=(=(M M+mm)v v,得得vv=v v,由能量守恒得由能量守恒得 代入数据得代入数据得:s=0.15m:s=0.15m,由于由于x x+L L s s，且，且s s x x，故假

6、设成立，故假设成立,所以整个运动过程系统产生的热量所以整个运动过程系统产生的热量 Q Q=mgmg(L L+x x+s s)=1.4 J)=1.4 J.思维点拨思维点拨：本题研究对象为系统本题研究对象为系统,运动过程有多个子过程运动过程有多个子过程,涉及许多重要知识点涉及许多重要知识点,读题时可用读题时可用“慢镜头慢镜头”将运动过程分解为将运动过程分解为下列几个子过程下列几个子过程:1:1、木板、小木块作同方向加速运动、木板、小木块作同方向加速运动,直至小木直至小木块到达弹簧自由端块到达弹簧自由端C C处处,考虑木板、小木块的位移关系列式考虑木板、小木块的位移关系列式,求出求出F F的作用时间

7、的作用时间;2;2、小木块压缩弹簧、小木块压缩弹簧,当木板、小木块具有相同速当木板、小木块具有相同速度时度时,弹簧压缩量最大弹簧压缩量最大,即弹性势能最大即弹性势能最大,从动量守恒、能量守恒从动量守恒、能量守恒两个角度分别列式两个角度分别列式;3;3、小木块弹出滑行、小木块弹出滑行,直至木板、小木块再次直至木板、小木块再次有相同速度有相同速度,再用动量守恒和能量守恒分别列式再用动量守恒和能量守恒分别列式,求出弹出滑动距求出弹出滑动距离离s s，进而求出整个过程中系统产生的热量，进而求出整个过程中系统产生的热量.解题时还应弄清状解题时还应弄清状态态,如笫如笫2 2过程中过程中,列式不能漏掉木块克

8、服摩擦力消耗的能量列式不能漏掉木块克服摩擦力消耗的能量,笫笫3 3过程中过程中,求出小木块弹出滑行求出小木块弹出滑行s=0.15m,s=0.15m,还必须判断一下它是否还必须判断一下它是否到达弹簧自由端到达弹簧自由端,是否弹出木板外等是否弹出木板外等,许多考生往往忽视假设条许多考生往往忽视假设条件是否存在而导致失分件是否存在而导致失分.电磁学包括静电场、恒定电流、磁电磁学包括静电场、恒定电流、磁场、电磁感应、交变电流和电磁场等方场、电磁感应、交变电流和电磁场等方面的知识，研究电场、磁场和它们对电面的知识，研究电场、磁场和它们对电荷的作用，研究的是直流电路及交流电荷的作用，研究的是直流电路及交流

9、电路的有关规律电磁学中的路的有关规律电磁学中的“场场”与与“路路”的知识既各自独立，又相互联系，的知识既各自独立，又相互联系，全部的电磁学问题，以全部的电磁学问题，以“场场”为基础，为基础，进而研究进而研究“场场”与与“路路”的关系的关系二、电学综合题的求解思路二、电学综合题的求解思路 【例例2 2】如图所示，平行金属导轨竖直放置，仅在虚线如图所示，平行金属导轨竖直放置，仅在虚线MNMN下面的空间内存在着磁感应强度随高度变化的磁场下面的空间内存在着磁感应强度随高度变化的磁场(在同一水平线上各处磁感应强度相同在同一水平线上各处磁感应强度相同)，磁场方向垂直，磁场方向垂直纸面向里，导轨上端跨接一定

10、值电阻纸面向里，导轨上端跨接一定值电阻R R，质量为，质量为mm的金的金属棒两端套在导轨上并可在导轨上无摩擦滑动属棒两端套在导轨上并可在导轨上无摩擦滑动,导轨和导轨和金属棒电阻不计，将导轨从金属棒电阻不计，将导轨从OO处由静止释放，进入磁场处由静止释放，进入磁场后正好做匀减速运动，刚进入磁场时速度为后正好做匀减速运动，刚进入磁场时速度为v v，到达，到达P P处时速度为处时速度为v v2 2，OO点和点和P P点到点到MNMN的距离相等，求的距离相等，求:(1)(1)求金属棒在磁场中所受安培力求金属棒在磁场中所受安培力F F1 1的大小；的大小；(2)(2)若已知磁场上边缘若已知磁场上边缘(紧

11、靠紧靠MN MN)的磁感的磁感应强度为应强度为B B0 0,求求P P处磁感应强度处磁感应强度B BP P；(3)(3)在金属棒运动到在金属棒运动到P P处的过程中，处的过程中，电阻上共产生多少热量电阻上共产生多少热量?RvLBRLvBLBLIBFMN2200001RvLBRLvBLBLIBFPPPPP22/22102BBP22287)2(2121mvvmmvmghQ解析：解析：(1)(1)金属棒从金属棒从OO MNMN过程棒做自由落体运动过程棒做自由落体运动 h h=v v2 22 2g g,从从MN MN P P 棒做匀减速运动棒做匀减速运动 由由mgmg F Fl l=mama,得得 F

12、 Fl l=mg mg ma=ma=7 7mg mg/4./4.(2)(2)棒从棒从MN MN P P做匀减速运动，故做匀减速运动，故F Fl l大小不变大小不变 又又 所以所以 (3)(3)棒从棒从MN MN P P产生热量产生热量 ,432)2/(22ghvva【例例3 3】如图所示，在倾角为如图所示，在倾角为 的光滑绝缘斜面上，存在的光滑绝缘斜面上，存在着两个磁感应强度大小都为着两个磁感应强度大小都为B的匀强磁场，区域的匀强磁场，区域I磁场方向垂直斜磁场方向垂直斜面向下，区域面向下，区域II磁场方向垂直斜面向上，磁场宽度均为磁场方向垂直斜面向上，磁场宽度均为L，一个质，一个质量为量为m、

13、电阻为、电阻为R、边长也为、边长也为L的正方形金属框由静止开始下滑，的正方形金属框由静止开始下滑，当当ab边刚越过边刚越过ee进入磁场区域时恰好做匀速直线运动，若当进入磁场区域时恰好做匀速直线运动，若当ab边运动到边运动到gg与与ff的中间位置起又恰好做匀速直线运动，求：的中间位置起又恰好做匀速直线运动，求：（1）当）当ab边刚越过边刚越过ee进入磁场区域时恰好做匀速直线运动进入磁场区域时恰好做匀速直线运动的速度的速度v1，mg sin B2L2v1/R d c e a b f g I e II f g v1mgR sin /B2L2匀加匀加速速匀速匀速变减速变减速匀速匀速 d c e a b

14、 f g I e II f g mg sin 4B2L2v1/Rmaa3g sin 即沿斜面向上。即沿斜面向上。【例例3 3】如图所示，在倾角为如图所示，在倾角为 的光滑绝缘斜面上，存在着的光滑绝缘斜面上，存在着两个磁感应强度大小都为两个磁感应强度大小都为B的匀强磁场，区域的匀强磁场，区域I磁场方向垂直斜面磁场方向垂直斜面向下，区域向下，区域II磁场方向垂直斜面向上，磁场宽度均为磁场方向垂直斜面向上，磁场宽度均为L，一个质量，一个质量为为m、电阻为、电阻为R、边长也为、边长也为L的正方形金属框由静止开始下滑，当的正方形金属框由静止开始下滑，当ab边刚越过边刚越过ee进入磁场区域时恰好做匀速直线

15、运动，若当进入磁场区域时恰好做匀速直线运动，若当ab边运动到边运动到gg与与ff的中间位置起又恰好做匀速直线运动，求：的中间位置起又恰好做匀速直线运动，求：（2）当）当ab边刚越过边刚越过ff 进入磁场区域进入磁场区域II时的加速度时的加速度a，d c e a b f g I e II f g mg sin 4B2L2v2/R v2mgR sin /4B2L2【例例3 3】如图所示，在倾角为如图所示，在倾角为 的光滑绝缘斜面上，的光滑绝缘斜面上，存在着两个磁感应强度大小都为存在着两个磁感应强度大小都为B的匀强磁场，区域的匀强磁场，区域I磁磁场方向垂直斜面向下，区域场方向垂直斜面向下，区域II磁

16、场方向垂直斜面向上，磁场方向垂直斜面向上，磁场宽度均为磁场宽度均为L，一个质量为，一个质量为m、电阻为、电阻为R、边长也为、边长也为L的正方形金属框由静止开始下滑，当的正方形金属框由静止开始下滑，当ab边刚越过边刚越过ee进进入磁场区域时恰好做匀速直线运动，若当入磁场区域时恰好做匀速直线运动，若当ab边运动到边运动到gg与与ff的中间位置起又恰好做匀速直线运动，求：的中间位置起又恰好做匀速直线运动，求：（3）ab边到达边到达gg与与ff的中间位置时的速度的中间位置时的速度v2，【例例3 3】如图所示，在倾角为如图所示，在倾角为 的光滑绝缘斜面上，存在着的光滑绝缘斜面上，存在着两个磁感应强度大小

17、都为两个磁感应强度大小都为B B的匀强磁场，区域的匀强磁场，区域I I磁场方向垂直斜面磁场方向垂直斜面向下，区域向下，区域II II磁场方向垂直斜面向上，磁场宽度均为磁场方向垂直斜面向上，磁场宽度均为L L，一个质量，一个质量为为mm、电阻为、电阻为R R、边长也为、边长也为L L的正方形金属框由静止开始下滑，当的正方形金属框由静止开始下滑，当abab边刚越过边刚越过eeee进入磁场区域时恰好做匀速直线运动，若当进入磁场区域时恰好做匀速直线运动，若当abab边运动到边运动到gggg与与ff ff的中间位置起又恰好做匀速直线运动，求：的中间位置起又恰好做匀速直线运动，求：（4 4）从）从abab

18、边开始进入磁场区域边开始进入磁场区域I I到到abab边到达边到达gggg与与ff ff的中间位的中间位置的过程中产生的热量置的过程中产生的热量QQ。d c e a b f g I e II f g 3mgL sin /2Q Qmv22/2mv12/2Q Q3mgL sin /2mv22/2mv12/23mgLsin /215m3g2R2sin2/32B4L4，思维点拨思维点拨：近年高考压轴题往往以导线切割磁感线为：近年高考压轴题往往以导线切割磁感线为背景命题背景命题,电磁感应与力学问题联系的桥梁是安培力，电磁感应与力学问题联系的桥梁是安培力，导线运动与感应电流就有制约关系，分析安培力的变导线

19、运动与感应电流就有制约关系，分析安培力的变化是解题的关键分析化是解题的关键分析 电磁感应中的电路时，应注意电磁感应中的电路时，应注意产生感应电动势的部分相当于电源，该部分导线相当产生感应电动势的部分相当于电源，该部分导线相当于内电路，解题时需要正确分清内外电路、串并联关于内电路，解题时需要正确分清内外电路、串并联关系。分析电磁感应中的能量转化问题应注意：系。分析电磁感应中的能量转化问题应注意：(1)(1)感应感应电流受到的安培力总是阻碍相对运动，必须有外力克电流受到的安培力总是阻碍相对运动，必须有外力克服安培力做功，此过程中其他能转化为电能；服安培力做功，此过程中其他能转化为电能；(2)(2)

20、克服克服安培力做了多少功，就产生了多少电能安培力做了多少功，就产生了多少电能,因此对于电因此对于电磁感应问题，可以运用能量守恒定律或功能关系列式磁感应问题，可以运用能量守恒定律或功能关系列式解决解决 【例【例4】如图甲所示是某人设计的一种振动发电装置，它的如图甲所示是某人设计的一种振动发电装置，它的结构是一个半径为结构是一个半径为r0.1 m的有的有20匝的线圈套在辐向形永久磁铁匝的线圈套在辐向形永久磁铁槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示）。在线圈所在位置磁感应强度所示）。在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为的大小均

21、为0.2 T，线圈的，线圈的电阻为电阻为2 ，它的引出线接有，它的引出线接有8 的小电珠的小电珠L。外力推动线圈框架。外力推动线圈框架的的P端，使线圈做往复运动，便有电流通过电珠。当线圈向右的端，使线圈做往复运动，便有电流通过电珠。当线圈向右的位移随时间变化的规律如图丙所示时（位移随时间变化的规律如图丙所示时（x取向右为正），求：取向右为正），求：（1）线圈运动时产生的感应电动势）线圈运动时产生的感应电动势E的大小；的大小；ENBLv2 rNBv 2V（2）线圈运动时产生的感应电流）线圈运动时产生的感应电流I的大小，并在图丁中画出的大小，并在图丁中画出感应电流随时间变化的图像（在图甲中取电流由

22、感应电流随时间变化的图像（在图甲中取电流由C向上流过电珠向上流过电珠L到到D为正）；为正）；IE/(/(R1R2)0.2A0.20.2FNBIL2 rNBI 0.5NPI2R20.32W（3）每一次推动线圈运动过程中的作用力）每一次推动线圈运动过程中的作用力F；（4）该发电机的输出功率）该发电机的输出功率P（摩擦等损耗不计）。（摩擦等损耗不计）。【例【例4 4】质量为质量为m，边长为，边长为L的正方形线框，从有界的正方形线框，从有界的匀强磁场上方由静止自由下落，线框电阻为的匀强磁场上方由静止自由下落，线框电阻为R，匀强，匀强磁场的磁感应强度为磁场的磁感应强度为B，宽度为，宽度为H（LH）。线框

23、下落）。线框下落过程中过程中ab边与磁场边界平行且沿水平方向。已知边与磁场边界平行且沿水平方向。已知ab边边刚进入磁场时和刚穿出磁场时都做减速运动，加速度刚进入磁场时和刚穿出磁场时都做减速运动，加速度大小都有是大小都有是g/3，求：（，求：（1）ab边刚进入磁场时和刚穿出边刚进入磁场时和刚穿出磁场时，线框的速度大小。磁场时，线框的速度大小。d L c a b B H 变减速变减速匀加速匀加速变减速变减速mgB2L2v1/Rmg/3，则则v14mgR/3B2L2（2）cd边刚进入磁场时，线框的速度大小。边刚进入磁场时，线框的速度大小。d L c a b B H 变减速变减速匀加速匀加速变减速变减

24、速解解:v12v222g（HL）v22 v12 2g（HL）16m2g2R2/9B4L4 2g（HL）（3）线框进入磁场的过程中消耗的电能。）线框进入磁场的过程中消耗的电能。d L c a b B H 变减速变减速匀加速匀加速变减速变减速解解:mgLEmv22/2mv12/2，EmgLmv22/2mv12/2。mgHE0（3）线框进入磁场的过程中消耗的电能。）线框进入磁场的过程中消耗的电能。d L c a b B H 变减速变减速匀加速匀加速变减速变减速解解:mgLEmv22/2mv12/2，EmgLmv22/2mv12/2。mgHE0【例【例5】磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具。它的驱

25、动系统简磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具。它的驱动系统简化为如下模型，固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框，电化为如下模型，固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框，电阻为阻为R，金属框置于，金属框置于xOy平面内，长边平面内，长边MN长为长为l，平行于，平行于y轴，宽为轴，宽为d的的NP边平边平行于行于x轴，如图轴，如图1所示。列车轨道沿所示。列车轨道沿Ox方向，轨道区域内存在垂直于金属框平方向，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度面的磁场，磁感应强度B沿沿x轴方向按正弦规律分布，其空间周期为轴方向按正弦规律分布，其空间周期为，最大值，最大值为为B0

26、，如图，如图2所示，金属框同一长边上各处的磁感应强度相同，整个磁场以速所示，金属框同一长边上各处的磁感应强度相同，整个磁场以速度度v0沿沿Ox方向匀速平移。设在短暂时间内方向匀速平移。设在短暂时间内MN、PQ边所在位置磁感应强度随时边所在位置磁感应强度随时间的变化可以忽略，并忽略一切阻力。列车在驱动系统作用下沿间的变化可以忽略，并忽略一切阻力。列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速方向加速行驶，某时刻速度为行驶，某时刻速度为v（vv0）。）。（1）简要叙述列车运行过程中获得驱动力的原理）简要叙述列车运行过程中获得驱动力的原理；线框与磁场的速度不同，所以线框内磁通量发生变化线框与磁场的速度不同，所以

27、线框内磁通量发生变化线框内有感应电流，线框内有感应电流，会受到安培力会受到安培力。（2 2）为使列车获得最大驱动力，写出）为使列车获得最大驱动力，写出MNMN、PQPQ边应边应处于磁场中的什么位置及处于磁场中的什么位置及 与与d d之间应满足什么条件？之间应满足什么条件？前后边产生的感应电动势应同向，前后边产生的感应电动势应同向，前后边所在处磁场方向应相反。前后边所在处磁场方向应相反。BB前后边都处在磁感应强度最大处。前后边都处在磁感应强度最大处。d(2k1)/2（3）计算在满足第（）计算在满足第（2）问的条件下列车速度为）问的条件下列车速度为v时驱动力的时驱动力的大小。大小。E2B0l(v0

28、v)v0vv0vI2B0l(v0v)/RF2B0Il4B02l2(v0v)/R2B0l(v0v)t力电综合题往往以带电粒子在复合场中的运动为背景命题力电综合题往往以带电粒子在复合场中的运动为背景命题,融合融合力学、电磁学知识，构思新颖、综合性强求解这类综合题要注意力学、电磁学知识，构思新颖、综合性强求解这类综合题要注意从如下几方面去把握：从如下几方面去把握：(1)(1)正确分析带电粒子的受力情况判断带电粒子的重力是否忽正确分析带电粒子的受力情况判断带电粒子的重力是否忽略不计略不计,电场力和洛伦兹力的大小和方向怎样电场力和洛伦兹力的大小和方向怎样,这些问题都必须根据这些问题都必须根据题意以及各场

29、力的特征作出全面的分析题意以及各场力的特征作出全面的分析(2)(2)正确分析带电粒子运动情况要确定带电粒子做什么运动正确分析带电粒子运动情况要确定带电粒子做什么运动?有哪些运动过程有哪些运动过程?近年高考试题中最典型的运动状态有平抛运动和近年高考试题中最典型的运动状态有平抛运动和匀速圆周运动等匀速圆周运动等(3)(3)善于从功和能的角度分析问题洛伦兹力不做功善于从功和能的角度分析问题洛伦兹力不做功,重力和电场重力和电场力做功与路径无关，做正功力做功与路径无关，做正功,势能减小，做负功势能减小，做负功,势能增大势能增大(4)(4)从动量和电量切入问题对于两个相互作用的带电粒子或系从动量和电量切入

30、问题对于两个相互作用的带电粒子或系统，注意运用动量守恒和电量守恒的思想分析统，注意运用动量守恒和电量守恒的思想分析(5)(5)灵活运用力学规律在正确而全面的分析基础上，画好必要灵活运用力学规律在正确而全面的分析基础上，画好必要的受力图和运动轨迹图，再根据带电粒子的运动状态和过程的受力图和运动轨迹图，再根据带电粒子的运动状态和过程,灵活灵活地运用平衡条件、牛顿定律、动量守恒定律、功能关系等规律来求地运用平衡条件、牛顿定律、动量守恒定律、功能关系等规律来求解解三、力学和电学综合题的求解思路三、力学和电学综合题的求解思路【例【例4 4】如图所示，在】如图所示，在x x 0 0的空间中，存在沿的空间中

31、，存在沿x x轴方向的匀强电场，电场强度轴方向的匀强电场，电场强度E E=10N=10NC C；在；在x x 0 0的空间中，存在垂直的空间中，存在垂直xOyxOy平面方向的匀强磁场，平面方向的匀强磁场，磁感应强度磁感应强度B B=0.5T=0.5T 一带负电的粒子一带负电的粒子(比荷比荷q qm m=160C=160Ckg)kg)在在x x=0.06m=0.06m处的处的d d点以点以v v0 0=8m=8ms s的初速度沿的初速度沿y y轴正方向开始运动，不计带电粒子的轴正方向开始运动，不计带电粒子的重力求：重力求：(1)(1)带电粒子开始运动后第一带电粒子开始运动后第一次通过次通过y y

32、轴时与轴时与y y轴的交点距轴的交点距OO点的距离；点的距离；(2)(2)带电粒子进入磁场后经多带电粒子进入磁场后经多长时间返回电场；长时间返回电场；(3)(3)带电粒子运动的周期带电粒子运动的周期mqEa 221atd 08 3/,8/xyqEvtm s vvm sm3838tanyxvvqBmT2解析：解析：(1)(1)对于带电粒子在电场中的运动有：对于带电粒子在电场中的运动有：第一次通过第一次通过y轴时与轴时与y轴的交点到轴的交点到O点的距离点的距离 y1=v0 t,将数据代入以上三式解得将数据代入以上三式解得y1=0.069m (2)带电粒子通过带电粒子通过y轴时沿轴时沿x轴方向的速度

33、轴方向的速度 设进入磁场时带电粒子的速度方向与设进入磁场时带电粒子的速度方向与y轴正轴正方向的夹角为方向的夹角为=60,所以带电粒子在磁场中做圆周运动所对应所以带电粒子在磁场中做圆周运动所对应的圆心角的圆心角=2=120 带电粒子在电磁场中的运动轨迹如右图所示带电粒子在带电粒子在电磁场中的运动轨迹如右图所示带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期磁场中做匀速圆周运动的周期在磁场中运动的时间在磁场中运动的时间 210.0263120tTs123/200dtsqE m13tt 1230.043Tttts (3)从开始至第一次到达从开始至第一次到达y轴的时间轴的时间 从磁场再次回到电场中的过程从磁场再次

34、回到电场中的过程(未进入笫二周期未进入笫二周期)是第一次离是第一次离开电场时的逆运动开电场时的逆运动,据对称性据对称性因此粒子的运动的周期因此粒子的运动的周期 思维点拨思维点拨：解决带电粒子在磁场中运动的思路：依题：解决带电粒子在磁场中运动的思路：依题意画出轨迹，再利用几何知识，确定圆心和半径在意画出轨迹，再利用几何知识，确定圆心和半径在已知粒子入射方向和出射方向时，可过入射点和出射已知粒子入射方向和出射方向时，可过入射点和出射点作出垂直速度方向的直线，两直线的交点即圆心，点作出垂直速度方向的直线，两直线的交点即圆心，粒子运动的偏转角即圆心角，借助于圆心角和周期可粒子运动的偏转角即圆心角，借助

35、于圆心角和周期可求出粒子在磁场中的运动时间带电粒子在复合场中求出粒子在磁场中的运动时间带电粒子在复合场中的运动，首先从受力分析入手，搞清粒子运动的物理的运动，首先从受力分析入手，搞清粒子运动的物理情境，再把电磁问题转化为力学问题来解决情境，再把电磁问题转化为力学问题来解决高考物理压轴题注重考查考生对物理过程或物理高考物理压轴题注重考查考生对物理过程或物理情境的分析能力情境的分析能力,解题关键解题关键:首先要认真阅读试题，首先要认真阅读试题，分析试题所提供的物理过程或物理情境，理解其分析试题所提供的物理过程或物理情境，理解其中的物理条件和物理意义，找出其中起重要作用中的物理条件和物理意义，找出其

36、中起重要作用的因素的因素,然后把物理过程或物理情境分解为若干个然后把物理过程或物理情境分解为若干个简单的过程，分析每个过程中各物理量的变化以简单的过程，分析每个过程中各物理量的变化以及它们之间的关系及它们之间的关系,最后根据所学的物理概念或物最后根据所学的物理概念或物理规律建立物理量之间的关系式，得出结论。解理规律建立物理量之间的关系式，得出结论。解题时，要善于利用数学工具包括图象、图线等来题时，要善于利用数学工具包括图象、图线等来帮助分析物理过程或状态，这样有利于形象地理帮助分析物理过程或状态，这样有利于形象地理解物理过程解物理过程,快速分析求解快速分析求解。高考物理压轴题考察的是综合高考物

37、理压轴题考察的是综合应用能力应用能力,既考查了学生的基础既考查了学生的基础知识，又能对学生思维的灵活性知识，又能对学生思维的灵活性和发散性进行科学的考察和发散性进行科学的考察.四、物理压轴题的求解思路四、物理压轴题的求解思路【例【例5 5】（江苏卷试题（江苏卷试题1919）如图所示，顶角如图所示，顶角=45=45的的金属导轨金属导轨MONMON固定在水平面内，导轨处在方向竖直、磁固定在水平面内，导轨处在方向竖直、磁感应强度为感应强度为B B的匀强磁场中一根与的匀强磁场中一根与ONON垂直的导体棒在垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度水平外力作用下以恒定速度v v0 0沿导轨沿导轨MONMON

38、向右滑动，导向右滑动，导体棒的质量为体棒的质量为m m，导轨、导体棒单位长度的电阻均为，导轨、导体棒单位长度的电阻均为r,r,导体棒与导轨接触点为导体棒与导轨接触点为a a和和b,b,导体棒在滑动过程中始终导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触保持与导轨良好接触t=0t=0时，导体棒位于顶角时，导体棒位于顶角O O处求：处求：(1)t(1)t时刻流过导体棒的电流强度时刻流过导体棒的电流强度I I和电流方向和电流方向(2)(2)导体棒作匀速直线运动时水平外力导体棒作匀速直线运动时水平外力F F的表达式的表达式(3)(3)导体棒在导体棒在0 t0 t时间内产生的焦耳热时间内产生的焦耳热Q Q 试

39、题特点：试题特点：这是一道电磁学与力学综合题，涉及运动这是一道电磁学与力学综合题，涉及运动分析、受力分析、动量、功率和能量等知识分析、受力分析、动量、功率和能量等知识,是由学生是由学生比较熟悉的经典习题经过加工、修改而成的新题，该题比较熟悉的经典习题经过加工、修改而成的新题，该题看似一道陈体，但经过命题者的加工、润色以后使该题看似一道陈体，但经过命题者的加工、润色以后使该题显得新颖、别致，充分体现了命题者的独特匠心和命题显得新颖、别致，充分体现了命题者的独特匠心和命题者思维的创造性。者思维的创造性。解题思路：解题思路：本题考查感应电流的产生条件、方向判本题考查感应电流的产生条件、方向判定、导线

40、产生感应电动势、焦耳热以及导体棒最终在导定、导线产生感应电动势、焦耳热以及导体棒最终在导轨上静止时坐标的计算轨上静止时坐标的计算,将电磁感应与磁场、电路、力将电磁感应与磁场、电路、力和运动、动量、能量等知识有机联系，涉及知识点多、和运动、动量、能量等知识有机联系，涉及知识点多、综合性强本题综合性强本题(1)(2)(1)(2)小问小问,可按常规基本方法求解可按常规基本方法求解,第第(3)(3)小问中小问中,由于由于I I 恒定恒定,导体棒的电阻导体棒的电阻R R 随时间作随时间作线性变化线性变化,因此导体棒的电功率也随时间作线性变化因此导体棒的电功率也随时间作线性变化,求导体棒产生的焦耳热可用求

41、导体棒产生的焦耳热可用“平均值法平均值法”来求来求.力、电、力、电、磁综合题的分析和计算，要掌握善于用动量、能量观点磁综合题的分析和计算，要掌握善于用动量、能量观点解题。解题。tvx00BlvE rxxR)22(rBvREI)22(0rtvBBlIF)22(202rtvBRIP23022)22(rtvBtPQ22302)22(222RIP trtvR0222RIRIPrtvBtPQ22302)22(2 解析：（解析：（1)01)0到到t t时间内，导体棒的位移时间内，导体棒的位移 t t时刻导体棒的长度时刻导体棒的长度 l l=x x,导体棒的电动势导体棒的电动势 回路总电阻回路总电阻 电流强

42、度电流强度电流方向电流方向b b a a.(3)(3)解法解法 考虑平均电功率求解考虑平均电功率求解导体棒的电阻导体棒的电阻t t时刻导体棒的电功率时刻导体棒的电功率 P t P t ,解法二解法二 考虑平均电阻求解考虑平均电阻求解t t时刻导体棒的电功率时刻导体棒的电功率由于由于I I恒定，恒定，因此因此(2)(2)rtvR01.1.要重视运用物理分析方法要重视运用物理分析方法高考物理压轴题注重考查考生的物理分析能力：首先高考物理压轴题注重考查考生的物理分析能力：首先分析试题所提供的物理过程分析试题所提供的物理过程(物理情境物理情境)，理解其中的，理解其中的物理条件和物理意义，找出其中起重要

43、作用的因素物理条件和物理意义，找出其中起重要作用的因素,然后把物理过程然后把物理过程(物理情境物理情境)分解为若干个简单的过程，分解为若干个简单的过程，分析每个过程中各物理量的变化以及它们之间的关系分析每个过程中各物理量的变化以及它们之间的关系,最后根据物理规律建立物理量之间的关系式最后根据物理规律建立物理量之间的关系式.常用的常用的物理分析方法有理想模型法、矢量法、临界法、累积物理分析方法有理想模型法、矢量法、临界法、累积法、对称法、控制变量法、变换参考系法、综合分析法、对称法、控制变量法、变换参考系法、综合分析法等法等,这些方法在求解高考物理压轴题时往往要同时这些方法在求解高考物理压轴题时

44、往往要同时运用和交叉运用运用和交叉运用.物理压轴题的求解方法：物理压轴题的求解方法：2.2.要重视运用数学方法要重视运用数学方法 高考物理压轴题对应用数学知识解题的能力要求较高高考物理压轴题对应用数学知识解题的能力要求较高,解题时要善解题时要善于利用数学工具于利用数学工具(函数、微分、求导、积分、图象、图线等函数、微分、求导、积分、图象、图线等)来帮助来帮助分析物理过程或状态，这样有利于形象地理解物理过程分析物理过程或状态，这样有利于形象地理解物理过程,快速分析快速分析求解。值得一提的是求解。值得一提的是,有一种从数学微积分中移植过来的方法叫有一种从数学微积分中移植过来的方法叫“微元法微元法”

45、,在近年高考物理或物理竞赛中频频出现在近年高考物理或物理竞赛中频频出现,“,“微元法微元法”就是把研究对象分割成无限多个无限小的部分，或把物理过程分解就是把研究对象分割成无限多个无限小的部分，或把物理过程分解成为无限多个无限短的过程，抽取其中一个微小部分或极短过程加成为无限多个无限短的过程，抽取其中一个微小部分或极短过程加以研究的方法以研究的方法,运用这种方法往往可将变量转化为常量，将非理想运用这种方法往往可将变量转化为常量，将非理想模型转化为理想模型，使复杂问题变得简单易解模型转化为理想模型，使复杂问题变得简单易解,微元法解题的关微元法解题的关键是正确选取键是正确选取“微元微元”,这些这些“

46、微元微元”是任意的，又是具有代表性是任意的，又是具有代表性的，根据解决问题的需要，通常选取的微元有：长度元的，根据解决问题的需要，通常选取的微元有：长度元l l、角度元、角度元、时间元时间元t t、面积元、面积元S S、体积元、体积元V V、质量元、质量元m m、电荷元、电荷元q q等瞬时速等瞬时速度概念的建立、匀变速直线运动位移公式的推导、变力功的分析计度概念的建立、匀变速直线运动位移公式的推导、变力功的分析计算等都运用了算等都运用了“微元法微元法”,这是一种科学的抽象思维方法，也是一这是一种科学的抽象思维方法，也是一种数学技巧，它有助于培养微观的洞察力和宏观的驾驭力种数学技巧，它有助于培养

47、微观的洞察力和宏观的驾驭力 3.3.要重视思维方法要重视思维方法求解高考物理压轴题的思维方法往往多种多样求解高考物理压轴题的思维方法往往多种多样,本题所考查的物理情境并不陌生，为导体切割磁本题所考查的物理情境并不陌生，为导体切割磁场线模型，这种综合题给出一定的新情境，具有场线模型，这种综合题给出一定的新情境，具有一定的探究性，要求考生在情境中自行设定与寻一定的探究性，要求考生在情境中自行设定与寻找解题的思维方法，本题的求解既可以采用运用找解题的思维方法，本题的求解既可以采用运用动量定理，也可采用运用动能定理，还可采用运动量定理，也可采用运用动能定理，还可采用运用牛顿第二定律，学生可依据题目提供

48、的信息，用牛顿第二定律，学生可依据题目提供的信息，寻找多种途径解决问题，以此考查考生思维的敏寻找多种途径解决问题，以此考查考生思维的敏捷性、灵活性为了正确解答这一类问题，考生捷性、灵活性为了正确解答这一类问题，考生要重视思维方法的归纳，如：类比法、迁移法、要重视思维方法的归纳，如：类比法、迁移法、特值法、对称法、极端思维法等特值法、对称法、极端思维法等,还应注重思维还应注重思维方法拓展，提高自己思维的广泛性方法拓展，提高自己思维的广泛性.4.4.要重视解题得分技巧要重视解题得分技巧高考物理压轴题往往设立多个小问题高考物理压轴题往往设立多个小问题,并具有一定梯度并具有一定梯度,以提高试卷对考生的

49、区分度以提高试卷对考生的区分度,有利于高校选拔新生有利于高校选拔新生,考生考生在求解高考压轴题应通过审题弄清题中信息在求解高考压轴题应通过审题弄清题中信息,分步求解分步求解,如本题如本题(1)(2)(1)(2)两小问考查基础知识两小问考查基础知识,一般考生都能得分一般考生都能得分,如果放弃求解如果放弃求解,十分可惜十分可惜;本题第本题第(3)(3)小问小问,难度中等难度中等,基基础较好的考生应努力攻克础较好的考生应努力攻克;考生应根据自己的能力科学地考生应根据自己的能力科学地进行答题定位，如果没有思路进行答题定位，如果没有思路,应果断放弃应果断放弃,以确保前边以确保前边基础题基础题 、中档题的得分、中档题的得分.高考是对每位考生知识和能力高考是对每位考生知识和能力的全面考核，在高考中应尽可能发挥出自己的水平的全面考核，在高考中应尽可能发挥出自己的水平.另外另外考生要注意时间的控制考生要注意时间的控制,复习中应加强快速分析、快速计复习中应加强快速分析、快速计算能力的培养，注意各种解题方法和解题技巧的灵活运用算能力的培养，注意各种解题方法和解题技巧的灵活运用,力争取得最佳成绩力争取得最佳成绩.一些一些 初步思考初步思考 一块一块 引玉之砖引玉之砖