衡水中学高中物理物理解题方法：图示法图像法压轴题易错题

1、衡水中学高中物理物理解题方法：图示法图像法压轴题易错题一、高中物理解题方法：图示法图像法解决物理试题1如图所示，三根通电长直导线a、b、c 互相平行，其横截面位于等腰直角三角形的三个顶点上，三根导线中通入的电流大小相等，且a、c 中电流方向垂直于纸面向外，b 中电流方向垂直于纸面向内；已知通电导线在其周围某处产生的磁场的磁感应强度kibr，其中 i 为通电导线中的电流强度，r 为某处到通电直导线的距离，k 为常量下列说法正确的是( )aa 所受磁场作用力的方向与b、c 所在平面垂直bb 所受磁场作用力的方向与a、c所在平面垂直ca、b单位长度所受的磁场作用力大小之比为12da、b 单位长度所受

2、的磁场作用力大小之比为12【答案】 bc【解析】利用右手定则可知：a 处的合磁场方向沿ac方向，所以a 所受磁场作用力的方向与a、c所在平面垂直 ，a 错；b、利用右手定则可知：b处的合磁场方向沿ac方向，所以b所受磁场作用力的方向与a、c所在平面垂直 ，b 对；c、知通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度kibr，根据磁场的叠加知：a 处的磁场大小为22kir，而 b处的磁场强度为2kir，所以 a、b单位长度所受的磁场作用力大小之比为1:2，c 对，d 错；故本题选： bc2如图所示， a、b、c、d、 e、f 为以 o 为球心的球面上的点，分别在a、c 两个点处放等量异种电荷 q 和 q

3、。下列说法正确的是( )ab、f 两点电场强度大小相等，方向不同be、d 两点电势相同cb、f 两点电场强度大小相等，方向相同de、d 两点电势不同【答案】 bc【解析】a、等量异种电荷的电场线和等势线都是关于连线、中垂线对称的，由等量异号电荷的电场的特点，结合题目的图可知，图中bdef 所在的平面是两个点电荷连线的垂直平分面，所以该平面上各点的电势都是相等的，各点的电场强度的方向都与该平面垂直。由于b、c、d、e 各点到该平面与两个点电荷的连线的交点o 的距离是相等的，结合该电场的特点可知， b、c、d、e 各点的场强大小也相等。由以上的分析可知，b、c、d、e 各点的电势相等，电场强度大小

4、相等，方向相同。故a、d 错误；故选bc。【点睛 】解决本题的关键要掌握等量异种电荷的电场线和等势面的分布情况，知道场强是矢量，只有大小和方向都相同时，场强才相同，同时掌握好电场强度的叠加方法。3如图所示，两个可视为质点的小球a 和 b，用质量可忽略的刚性细杆相连并放置在光滑的半球面内已知细杆长度是球半径的2倍，当两球处于静止状态时，细杆与水平面的夹角 =15，则（）a杆对 a、b 球作用力大小相等且方向沿杆方向b小球 a 和 b 的质量之比为2：1c小球 a 和 b 的质量之比为3：1d半球面对a、b 球的弹力之比为3：1【答案】 acd【解析】【详解】a、对轻杆，受两个球的弹力是一对平衡力

5、，根据牛顿第三定律，杆对a、b 球作用力大小相等且方向沿杆方向，故a 正确；bc、两球都受到重力、细杆的弹力和球面的弹力的作用，过o 作竖直线交ab 于 c点，受力分析如下图所示：设球面的半径为r，则 oac 与左侧力三角形相似；oac 与右侧力三角相似；则由几何关系可得：am gtocac；bm gtocbc，即：abmbcmac；由题，细杆长度是球面的半径的2倍，根据几何知识知图中 =45 ，在 oac 中，根据正弦定理，有：sin30sin105acao，则13acbc，31abmm；故 b 错误， c 正确；d、根据平衡条件，有：naftoaac，nbftobbc，故31nanbfbc

6、fac，故 d 正确4如图所示，水平光滑长杆上套有一物块q，跨过悬挂于o 点的轻小光滑圆环的细线一端连接 q，另一端悬挂一物块p设细线的左边部分与水平方向的夹角为 ，初始时很小现将p、q 由静止同时释放关于p、q 以后的运动下列说法正确的是a当 =60o 时， p、q 的速度之比1：2b当 =90o 时， q 的速度最大c当 =90o 时， q 的速度为零d当 向 90o 增大的过程中q 的合力一直增大【答案】 ab【解析】【分析】【详解】a、则 q 物块沿水平杆的速度为合速度对其按沿绳方向和垂直绳方向分解，p、 q 用同一根绳连接 ，则 q 沿绳子方向的速度与p的速度相等，则当 =60时 ，

7、q 的速度cos60qpvv，解得 ：12pqvv，a 项正确 b、c、p 的机械能最小时，即为q 到达 o 点正下方时，此时q 的速度最大，即当 =90 时， q 的速度最大 ；故 b正确， c错误 d、当向 90 增大的过程中q 的合力逐渐减小，当 =90 时， q 的速度最大，加速度最小，合力最小，故d 错误故选ab【点睛】考查运动的合成与分解，掌握能量守恒定律，注意当q 的速度最大时，p的速度为零，是解题的关键，5如图所示，一个长直轻杆两端分别固定小球a和 b，竖直放置，两球质量均为m，两球半径忽略不计，杆的长度为l由于微小的扰动，a球沿竖直光滑槽向下运动，b球沿水平光滑槽向右运动，当

8、杆与竖直方向的夹角为时（图中未标出），关于两球速度av与bv的关系，下列说法正确的是aa球下滑过程中的加速度一直大于gbb球运动过程中的速度先变大后变小ctanabvvdsinabvv【答案】 bc【解析】【分析】【详解】先分析小球b 的运动情况：小球b以初速度等于零开始向右运动，当小球a 落到最下方时b的速度再次为零，所以b在水平方向先加速后减小，即b 球运动过程中的速度先变大后变小，根据受力可知刚开始时杆对b 产生的是偏右的力，所以杆对a 产生的是偏向上的力，根据受力可知此时a 的加速度小于重力加速度g，故 a 错误； b 正确；当杆与竖直方向的夹角为时，根据运动的分解可知;cossina

9、bvv即tanabvv，故 c正确； d错误；6如图所示，将质量为2m 的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m 的环，环套在竖直固定的光滑直杆上a 点，光滑定滑轮与直杆的距离为da 点与定滑轮等高， b 点在距 a 点正下方d 处现将环从a 处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是a环到达b处时，重物上升的高度h=db环从 a 到 b，环减少的机械能等于重物增加的机械能c环从 a 点能下降的最大高度为43dd当环下降的速度最大时，轻绳的拉力t=2mg【答案】 bc【解析】【分析】【详解】根据几何关系有，环从a下滑至b点时，重物上升的高度2hdd，故 a错误；环下滑过程中无摩擦

10、力做系统做功，故系统机械能守恒，即满足环减小的机械能等于重物增加的机械能，故b 正确；设环下滑到最大高度为h 时环和重物的速度均为零，此时重物上升的最大高度为：22hdd，根据机械能守恒有：222mghmghdd，解得：43dh，故 c 正确；环向下运动，做非匀速运动，就有加速度，所以重物向上运动，也有加速度，即环运动的时候，绳的拉力不可能是2mg ，故 d错误所以bc正确， ad错误【点睛】环刚开始释放时，重物由静止开始加速根据数学几何关系求出环到达b处时，重物上升的高度环下滑过程中无摩擦力做系统做功，故系统机械能守恒，即满足环减小的机械能等于重物增加的机械能环下滑到最大高度为h时环和重物的

11、速度均为零，根据机械能守恒求解7如图所示，两等量负点电荷固定在a、b 两点。以a、b连线的中点为原点o，沿 a、b连线的中垂线建立x 轴。选无穷远处电势为零。则关于x 轴上各处的电场强度e、电势 随 x 轴坐标的变化规律，下列图像较合理的是abcd【答案】 a【解析】【详解】a、b、对于两个等量负点电荷的电场，根据场强的叠加，知两电荷的中点场强为零，从o到无穷远的过程中，场强先增大后减小，且ab 连线左右两侧电场对称，故a 正确， b 错误。c、d、两个等量负点电荷的连线的中垂线上，从连线中点到无穷远是逆着电场线，故电势逐渐升高，故c、d 错误。故选 a。【点睛】本题关键是熟悉等量同号电荷和异

12、种电荷之间的电场分别情况，会结合电场线和等势面分析电势和情况的变化8圆心为 o 、半径为r的半圆直径两端，各固定一根垂直圆平面的长直导线a、b，两导线中通有大小分别为3i0和 i0且方向相同的电流。已知长直导线产生的磁场的磁感应强度b=k ，其中 k 为常数、 i 为导线中电流强度、r 为点到导线的距离。在半圆周上d点磁感应强度的方向恰好沿圆周切线方向，则下列说法正确的是ad点和圆心o连线与水平直径之间夹角 =30bd点和圆心o连线与水平直径之间夹角 =45cd点磁感应强度为dd点磁感应强度为【答案】 c【解析】【分析】直径所对的圆周角等于，弦切角等于圆周角，等于圆心角的一半，根据右手定则分别

13、画出电流和在 d 处产生的磁场，根据平行四边形进行合成，利用几何关系求圆心角和对应的磁感应强度。【详解】ab. 在三角形，在半圆周上d 点磁感应强度的方向恰好沿圆周切线方向，如图则有，联立解得：，由圆的几何知识，圆心角等于圆周的 2 倍，可得，故 ab 错；cd. 由以上式子还有；且，故 c正确， d 错误。【点睛】考查右手螺旋定则与矢量的合成法则的应用，理解磁感应强度bk 的含义，注意几何关系：圆的直径对应的圆周角为90。9如图所示，真空中有一个边长为l的正方体，正方体的两个顶点m、n 处分别放置电荷量都为 q 的正、负点电荷图中的a、 b、c、d 是其他的四个顶点，k 为静电力常量下列表述

14、正确是 （ ）aa、b 两点电场强度大小相等，方向不同ba 点电势高于b 点电势c把点电荷 +q 从 c 移到 d，电势能增加d同一个试探电荷从c 移到 b 和从 b 移到 d，电场力做功相同【答案】 d【解析】a、根据电场线分布知，a、b 两点的电场强度大小相等，方向相同，则电场强度相同故a 错误 b、ab 两点处于等量异种电荷的垂直平分面上，该面是一等势面，所以a、b 的电势相等故b 错误 c、根据等量异种电荷电场线的特点，因为沿着电场线方向电势逐渐降低，则 c 点的电势大于d 点的电势把点电荷+q 从 c 移到 d，电场力做正功，电势能减小，故 c错误 d、因cbbduu可知同一电荷移动，电场力做功相等，则 d 正确 故选d【点睛】解决本题的关键知道等量异种电荷周围电场线的分布，知道垂直平分线为等势线，沿着电场线方向电势逐渐降低10图示为一个内、外半径分别为r1和 r2的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为取环面中心o 为原点，以垂直于环面的轴线为x 轴设轴上任意点p到 o 点的的距离为 x，p点电场强度的大小为e下面给出e的四个表达式（式中k 为静电力常量），其中只有一个是合理的你可能不会求解此处的场强e ，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断根据你的判断，e的合理表达式应为a122222122()rrek