广东高考物理计算题常见基本模型概述

1、广东高考物理计算题常见基本模型概述摘要：广东高考自2010年改革以来，考查的知识面更广，对考生的综合素质要求更高。理科生除语文、数学、英语之外，还要精通物理、化学、生物（理科大综合）才能考上理想的大学。而理科大综合有以下三个特点：1、考查范围广；2、考查时间有限；3、考查的内容以各科的基础知识为主。广大考生在备考过程中要抓住特点，做到有的放矢，这样才能事半功倍。关键词：广东高考；理科综合；物理计算题。就物理的计算题部分，笔者经总结发现有以下特点：1、考查的方向基本固定。一道动力学综合题和一道电磁综合题。2、考查的内容以基本的模型为主。比如平抛或类平抛运动、竖直面的圆周运动、带电粒子在电场中的运

2、动、通电直导体在磁场中的运动以及带电粒子在磁场中的运动，另外还有涉及弹簧或碰撞的一些模型。3、考查的知识点基本固定。动力学部分主要考察牛顿第二定律、能量及动量守恒，电磁部分主要考察带电粒子在电场中的运动（加速或偏转）、带电粒子在磁场中的偏转以及法拉第电磁感应定律。现在笔者和大家一起探讨一下物理计算题中的一些常见基本模型。1、 平抛或类平抛运动模型在正交的两个方向上，一个方向上做匀速直线运动，另一个方向上做初速度等于零的匀加速直线运动，其运动轨迹凹向合力的方向，如图一所示。 若只受重力作用，则为平抛运动，其加速度，若非只受重力作用，则为类平抛运动，此时要用牛顿第二定律求得加速度。1、求运动时间t

3、或初速度V0的方程。类平抛：平抛：2、知初速度V0及速度偏转角，求竖直分速度及末速度的方程，如图二所示。 二、竖直面内的圆周运动模型竖直面内的圆周运动考查的主要是非匀速圆周运动，考查的位置是最高点和最低点，考查的内容和方法主要有以下几个：1、物体恰能上到最高点，求此时物体在最高点的速度的方程。物体在最高点时由牛顿第二定律得。2、物体在光滑的圆弧内从离最低点高处由静止下滑，求物体到达最低点时对轨道的压力的方程，如图三所示。由动能定理求最低点速度：，解得；由牛顿第二定律得：，解得；由牛顿第三定律得物体对轨道的压力。3、 知最低点速度，判断物体能否上到最高点或是否可以做完整的圆周运动的方程。方法一：

4、比较最高点的速度由牛顿第二定律求得物体在最高点所需的最小速度；假设物体能上到最高点，由动能定理求得物体以速度从最低点上到最高点的速度；若，则物体能上到最高点或可以做完整的圆周运动。否则不能。方法二：比较最高低的速度由牛顿第二定律求得物体在最高点所需的最小速度；由动能定理求物体以速度从最高点滑到最低点的速度；若，则物体能上到最高点或可以做完整的圆周运动。否则不能。3、 带电粒子在匀强电场中的运动模型1、带电粒子在电场中由静止释放（初速度）或带电粒子初速度方向与电场方向在同一直线上（初速度），则带电粒子做直线运动，如图四所示。 由动能定理可求得带电粒子到达电场末端的速度。2、 带电粒子以初速度垂直

5、电场方向射入电场，带电粒子在其中做类平抛运动，如图五所示。 ；。综合以上各式可求得类平抛运动的相关物理量。由动能定理求带电粒子到达下极板或离开电场的速度。4、 电磁感应与电场综合模型1、 求感应电动势的方程。导体切割型，如图六所示。 感应电动势。磁通量变化模型，如图七所示。感应电动势。注意：产生感应电动势部分的导体起到电源的作用，因此该部分导体的电流从低电势流向高电势(电源内部电流从负极流向正极)。2、求解导体切割型中的安培力方程，则。3、电磁感应与电场综合方程 图八的板间电压，图九的板间电压。带电体在板间所受电场力(将上述求得的U代入即可)。5、 带电粒子在磁场中运动的模型带电粒子以初速度V

6、0垂直进入磁场，在磁场中仅受洛仑兹力，作匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力。1、 知初速度V0，求圆周运动的半径R。 2、若求初速度V0，则需要利用几何关系求圆周运动的半径R（方法：画轨迹确定圆心应用三角函数）。例如知道带电粒子进入磁场区域的速度方向和离开磁场区域的速度方向，求带电粒子作圆周运动的半径R。 如图十，由几何关系求得3、 带电粒子在磁场中的运动时间应用几何关系求出带电粒子在磁场中转过的圆弧所对应的圆心角，如图十中的；求出带电粒子在磁场中作圆周运动的周期T；，而，则带电粒子在磁场中的运动时间或下面，我们通过对2012年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)中的35题进行分析，讲解如何通

7、过以上模型进行解题。如图十一所示，质量为M的导体棒ab，垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上。导轨平面与水平面的夹角为，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为d的平行金属板R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻。(1)调节Rx=R，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v。(2)改变Rx，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m、带电量为+q的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的Rx。这是典型的电磁感应与电场综合的题目。（1）中求解棒沿导轨匀速下滑时，通过棒的电流I及棒的速率v。由受力分析及平衡状态可列方程，故此求解该问题的实质就是安培力。我们应用模型四中的第2点：求解导体切割型中的安培力方程，则。结合上述受力分析的方程即可解。（2） 中求解棒沿导轨匀速下滑的同时，微粒匀速通过金属板时的Rx。对棒沿导轨匀速下滑，同样列上面的方程，则，而。对微粒匀速通过金属板，由受力分析及平衡状态可列方程，故此求解该问题的实质就是电场力。我们应用模型四中的第3点：电磁感应与电场综合