高中物理常用解题方法

1、高中物理解题方法指导物理题解常用的两种方法：分析法的特点是从待求量出发，追寻待求量公式中每一个量的表达式，(当然结合题目所给的已知量追寻)，直至求出未知量。这样一种思维方式“目标明确”，是一种很好的方法应当熟练掌握。 综合法，就是“集零为整”的思维方法，它是将各个局部（简单的部分）的关系明确以后，将各局部综合在一起，以得整体的解决。综合法的特点是从已知量入手，将各已知量联系到的量（据题目所给条件寻找）综合在一起。实际上“分析法”和“综合法”是密不可分的，分析的目的是综合，综合应以分析为基础，二者相辅相成。正确解答物理题应遵循一定的步骤 第一步：看懂题。所谓看懂题是指该题中所叙述的现象是否明白?

2、不可能都不明白，不懂之处是哪？哪个关键之处不懂？这就要集中思考“难点”，注意挖掘“隐含条件。”要养成这样一个习惯：不懂题，就不要动手解题。 若习题涉及的现象复杂，对象很多，须用的规律较多，关系复杂且隐蔽，这时就应当将习题“化整为零”，将习题化成几个过程，就每一过程进行分析。 第二步：在看懂题的基础上，就每一过程写出该过程应遵循的规律，而后对各个过程组成的方程组求解。 第三步：对习题的答案进行讨论讨论不仅可以检验答案是否合理，还能使读者获得进一步的认识，扩大知识面。一、静力学问题解题的思路和方法 1.确定研究对象：并将“对象”隔离出来-。必要时应转换研究对象。这种转换，一种情况是换为另一物体，一

3、种情况是包括原“对象”只是扩大范围，将另一物体包括进来。 2.分析“对象”受到的外力，而且分析“原始力”，不要边分析，边处理力。以受力图表示。 3.根据情况处理力，或用平行四边形法则，或用三角形法则，或用正交分解法则，提高力合成、分解的目的性，减少盲目性。 4.对于平衡问题，应用平衡条件F0，M0，列方程求解，而后讨论。 5.对于平衡态变化时，各力变化问题，可采用解析法或图解法进行研究。 静力学习题可以分为三类： 力的合成和分解规律的运用。 共点力的平衡及变化。 固定转动轴的物体平衡及变化。认识物体的平衡及平衡条件对于质点而言，若该质点在力的作用下保持静止或匀速直线运动，即加速度为零，则称为平

4、衡，欲使质点平衡须有F0。若将各力正交分解则有：FX0，FY0 。对于刚体而言，平衡意味着，没有平动加速度即0，也没有转动加速度即0（静止或匀逮转动），此时应有：F0，M0。这里应该指出的是物体在三个力（非平行力）作用下平衡时，据F0可以引伸得出以下结论： 三个力必共点。 这三个力矢量组成封闭三角形。 任何两个力的合力必定与第三个力等值反向。对物体受力的分析及步骤（一）、受力分析要点：1、明确研究对象2、分析物体或结点受力的个数和方向，如果是连结体或重叠体，则用“隔离法”3、作图时力较大的力线亦相应长些4、每个力标出相应的符号（有力必有名），用英文字母表示5、物体或结点：6、用正交分解法解题列

5、动力学方程受力平衡时受力不平衡时 7、一些物体的受力特征： 8、同一绳放在光滑滑轮或光滑挂钩上，两侧绳子受力大小相等，当三段以上绳子在交点打结时，各段绳受力大小一般不相等。（二）、受力分析步骤：1、判断物体的个数并作图：重力；接触力（弹力和摩擦力）；场力（电场力、磁场力）2、判断力的方向：根据力的性质和产生的原因去判；根据物体的运动状态去判；a由牛顿第三定律去判；b由牛顿第二定律去判（有加速度的方向物体必受力）。二、运动学解题的基本方法、步骤 运动学的基本概念(位移、速度、加速度等)和基本规律是我们解题的依据，是我们认识问题、分析问题、寻求解题途径的武器。只有深刻理解概念、规律才能灵活地求解各

6、种问题，但解题又是深刻理解概念、规律的必需环节。 根据运动学的基本概念、规律可知求解运动学问题的基本方法、步骤为 （1）审题。弄清题意，画草图，明确已知量，未知量，待求量。 （2）明确研究对象。选择参考系、坐标系。 （3）分析有关的时间、位移、初末速度，加速度等。 （4）应用运动规律、几何关系等建立解题方程。 （5）解方程。三、动力学解题的基本方法我们用动力学的基本概念和基本规律分析求解动力学习题由于动力学规律较复杂，我们根据不同的动力学规律把习题分类求解。1、应用牛顿定律求解的问题，这种问题有两种基本类型：（1）已知物体受力求物体运动情况，（2）已知物体运动情况求物体受力这两种基本问题的综合

7、题很多。从研究对象看，有单个物体也有多个物体。 （1）解题基本方法 根据牛顿定律解答习题的基本方法是 根据题意选定研究对象，确定m。 分析物体受力情况，画受力图，确定。 分析物体运动情况，确定a 。 根据牛顿定律、力的概念、规律、运动学公式等建立解题方程。 解方程。 验算，讨论。 以上、是解题的基础，它们常常是相互联系的，不能截然分开。 应用动能定理求解的问题动能定理公式为，根据动能定理可求功、力、位移、动能、速度大小、质量等。应用动能定理解题的基本方法是 选定研究的物体和物体的一段位移以明确m、s。 分析物体受力，结合位移以明确。 分析物体初末速度大小以明确初末动能。然后是根据动能定理等列方

8、程，解方程，验算讨论。图4-5Fm2m1 （例题）如图45所示，木板质量，长3米。物体质量。物体与木板间摩擦系数，木板与水平地面间摩擦系数，开始时，物体在木板右端，都处于静止状态。现用牛的水平恒力拉木板，物体将在木板上滑动，问经过2秒后（1）力F作功多少？（2）物体动能多大？（米/秒2）应用动量定理求解的问题从动量定理知，这定理能求冲量、力、时间、动量、速度、质量等。动量定理解题的基本方法是 选定研究的物体和一段过程以明确m、t。 分析物体受力以明确冲量。 分析物体初、末速度以明确初、末动量。然后是根据动量定理等建立方程，解方程，验算讨论。【例题8】 质量为10千克的重锤从3.2米高处自由下落

9、打击工件，重锤打击工件后跳起0.2米，打击时间为0.01秒。求重锤对工件的平均打击力。 应用机械能守恒定律求解的问题机械能守恒定律公式是知，可以用来求动能、速度大小、质量、势能、高度，位移等。应用机械能守恒定律的基本方法是 选定研究的系统和一段位移。 分析系统所受外力、内力及它们作功的情况以判定系统机械能是否守恒。 分析系统中物体初末态位置、速度大小以确定初末态的机械。然后根据机械能守恒定律等列方程，解方程，验算讨论。四、电场解题的基本方法 本章的主要问题是电场性质的描述和电场对电荷的作用，解题时必须搞清描述电场性质的几个物理量和研究电场的各个规律。 1、如何分析电场中的场强、电势、电场力和电

10、势能 （1）先分析所研究的电场是由那些场电荷形成的电场。 （2）搞清电场中各物理量的符号的含义。 （3）正确运用叠加原理(是矢量和还是标量和)。 下面简述各量符号的含义： 电量的正负只表示电性的不同，而不表示电量的大小。 电场强度和电场力是矢量，应用库仑定律和场强公式时，不要代入电量的符号，通过运算求出大小，方向应另行判定。（在空间各点场强和电场力的方向不能简单用、来表示。） 电势和电势能都是标量，正负表示大小用进行计算时，可以把它们的符号代入，如U为正，q为负，则也为负如U1U20，q为负，则。 电场力做功的正负与电荷电势能的增减相对应，WAB为正（即电场力做正功）时，电荷的电势能减小，；W

11、AB为负时，电荷的电势能增加。所以，应用时可以代人各量的符号，来判定电场力做功的正负。当然也可以用求功的大小，再由电场力与运动方向来判定功的正负。但前者可直接求比较简便。2、如何分析电场中电荷的平衡和运动电荷在电场中的平衡与运动是综合电场；川力学的有关知识习能解决的综合性问题，对加深有关概念、规律的理解，提高分析，综合问题的能力有很大的作用。这类问题的分析方法与力学的分析方法相同，解题步骤如下： (1)确定研究对象(某个带电体)。 (2)分析带电体所受的外力。 (3)根据题意分析物理过程，应注意讨论各种情况，分析题中的隐含条件，这是解题的关键。 (4)根据物理过程，已知和所求的物理量，选择恰当

12、的力学规律求解。 (5)对所得结果进行讨论。 【例题4】 如图73所示，如果 (氚核)和(氦核)垂直电场强度方向进入同偏转电场，求在下述情况时，它们的横向位移大小的比。（1）以相同的初速度进入，（2）以相同的初动能进入； （3）以相同的初动量进入； （4）先经过同一加速电场以后再进入。V0 分析和解 带电粒子在电场中所受电场力远远大于所受的重力，所以重力可以忽略。带电粒子在偏转电场受到电场力的作用，做类似于平抛的运动，在原速度方向作匀速运动，在横向作初速为零的匀加速运动。利用牛顿第二定律和匀加速运动公式可得 （1）以相同的初速度v0进入电场， 因E、l、v0都相同，所以 （2）以相同的初动能E

13、k0进入电场，因为E、l、mv2都相同，所以 （3）以相同的初动量p0进入电场，因为E、l、mv0都相同，由 （4）先经过同一加速电场加速后进入电场，在加速电场加速后，粒子的动能 （U1为加速电压） 由 因E、l、U1是相同的，y的大小与粒子质量、电量无关，所以： 注意 在求横向位移y的比值时，应先求出y的表达式，由题设条件，找出y与粒子的质量m、电量q的比例关系，再列出比式求解，这是求比值的一般方法。3、如何分析有关平行板电容器的问题在分析这类问题时应当注意 （1）平行板电容器在直流电路中是断路，它两板间的电压与它相并联的用电器（或支路）的电压相同。（2）如将电容器与电源相接、开关闭合时，改

14、变两板距离或两板正对面积时，两板电正不变，极板的带电量发生变化。如开关断开后，再改变两极距离或两板正对面积时，两极带电量不变，电压将相应改变。（3）平行板电容器内是匀强电场，可由求两板间的电场强度，从而进步讨论，两极板问电荷的叫平衡和运。 4、利用电力线和等势面的特性分析场强和电势电力线和等势面可以形象的描述场强和电势。电荷周围所画的电力线数正比于电荷所带电量。电力线的疏密，方向表示电场强度的大小和方向，顺电力线电势降低，等势面垂直电力线等可以帮助我们去分析场强和电势 Q【例题】 有一球形不带电的空腔导体，将一个负电荷Q放入空腔中，如图所示。问：（1）由于静电感应，空腔导体内、外壁各带什么电？

15、空腔内、导体内、导体外的电场强度，电势的大小有何特点，电场强度的方向如何？（2）如将空腔导体内壁接地；空腔导体内外壁各带什么电?空腔内、导体内、导体外的场强，电势有何变比？（3）去掉接地线，再将场电荷Q拿走远离空腔导体后，空腔导体内、外壁各带什么电？空腔内、导体内、导体外部的场强、电势又有什么变化？图7分析和解 本题利用电力线进行分析比较清楚（1）把负电荷放人空腔中，负电荷周围将产生电场，（画出电力线其方向是指向负电荷）自由电子由低电势到高电势(电子逆电力线运动)发生静电感应，使导体内壁带有电量为Q的正电荷，导体外壁带有电量为Q的负电荷，如图7所示。空腔导体里外电力线数一样多（因电力线数正比于

16、电量）空胶外电力线指向金属导体（电力线止于负电荷）。越靠近空腔导体场强越大。导体中无电力线小，电场强度为零，空腔内越靠近负电荷Q电力线越密，电场强度也越大。顺电力线电势降低，如规定无穷远电势为零，越靠近空腔导体电势越低，导体内部电势相等，空腔内越靠近负电荷Q电势越低。各处的电势均小于零。（2）如把空腔导体内壁接地，电子由低电势到高电势，导体上的自由电子将通过接地线进入大地，静电平衡后导体内壁仍带正电，导体外壁不带电。由于电力线数正比于场电荷，场电荷Q未变所以空腔内的电力线分布未变，空腔内的电场强度也不变。导体内部场强仍为零。由于导体外壁不带电，导体外部无电力线，导体外部场强也变为零。（要使导体

17、外部空间不受空腔内场电荷的影响，必须把空腔导体接地。）在静电平衡后，导体与地电势相等都等于零，导体内部空腔中电势仍为负，越靠近场电荷电势越低，各处电势都比 导体按地以前高。 （3）如去掉接地线，再把场电荷拿走远离空腔导体时，由于静电感应，导体外表面自由电子向内表面运动到静电平衡时，导体内表面不带电，外表面带正电，带电量为Q。这时导体内部和空腔内无电力线，场强都变为零，导体外表面场强垂直导体表面指向导体外，离导体越远，电力线越疏，场强越小。顺电力线电势减小，无穷远电势为零，越靠近导体电势越高。导体上和空腔内电势相等，各点电势均大于零。 当导体接地时，导体外表面不带电，也可用电力线进行分析。如果外

18、表面带负电，就有电力线由无穷远指向导体，导体的电势将小于零，与导体电势为零相矛盾。如果导体外表面最后带正电，则有电力线由导体外表面指向无穷远，则导体电势将大于零，也与地等电势相矛盾所以，本题中将导体接地时，导体外表面不再带电。3、利用等效和类比的方法进行分析当我们研究某一新问题时，如果它和某一学过的问题类似，就可以利用等效和类比的方法进行分析。【例题】 摆球的质量为m，带电量为Q，用摆长为Z的悬线悬挂在场强为E的水平匀强电场中。求：（1）它在微小摆动时的周期；（2）将悬线偏离竖直位置多大角度时，小球由静止释放，摆到悬线为竖直位置时速度刚好是零。五、电路解题的基本方法1、解题的基本方法、步骤本章

19、的主要问题是研究电路中通以稳恒电流时，各电学量的计算，分析稳恒电流的题目，步骤如下：（1）确定所研究的电路。（2）将不规范的串并联电路改画为规范的串并联电路。（使所画电路的串、并联关系清晰）。对应题中每一问可分别画出简单电路图，代替原题中较为复杂的电路图。（3）在所画图中标出已知量和待求量，以利分析。（4）应注意当某一电阻改变时，各部分电流、电压、功率都要改变。可以认为电源电动势和内电阻及其它定值电阻的数值不变。必要时先求出、r和定随电阻的大小。（5）根据欧姆定律，串、并联特性和电功率公式列方程求解。（6）学会用等效电路，会用数学方法讨论物理量的极值。2、将不规范的串并联电路加以规范搞清电路的

20、结构是解这类题的基础，具体办法是：（1）确定等势点，标出相应的符号。因导线的电阻和理想安培计的电阻都不计，可以认为导线和安培计联接的两点是等势点。（2）先画电阻最少的支路，再画次少的支路从电路的一端画到另一端。3、含有电容器的电路解题方法在直流电路中，电容器相当电阻为无穷大的电路元件，对电路是断路。解题步骤如下：（1）先将含电容器的支路去掉（包括与它串在同一支路上的电阻），计算各部分的电流、电压值。（2）电容器两极扳的电压，等于它所在支路两端点的电压。（3）通过电容器的电压和电容可求出电容器充电电量。（4）通过电容器的电压和平行板间距离可求出两扳间电场强度，再分析电场中带电粒子的运动。4、如何

21、联接最省电用电器正常工作应满足它要求的额定电压和额定电流，要使额外的损失尽可能少，当电源电压大于或等于两个（或两个以上）用电器额定电压之和时，可以将这两个用电器串联，并给额定电流小的用电器加分流电阻，如电源电压大于用电器额定电压之和时，应串联分压电阻。【例】 三盏灯，L1为“110V 100W”，L2为“110V 50W”，L3为“110V 40W”电源电压为220V，要求：三盏灯可以单独工作；三盏灯同时工作时额外损耗的功率最小，应怎样联接？画出电路图，求出额外损耗功率。5、在电路计算中应注意的几个问题（1）在电路计算中，可以认为电源的电动势、内电阻和各定值电阻的阻值不变，而各部分的电流、电压

22、、功率（或各种电表的示数）将随外电阻的改变而收变。所以，在电路计算中，如未给出电源的电动势和内电阻时，往往要先将其求出再求变化后的电流、电压、功率。（2）应搞清电路中各种电表是不是理想表。作为理想安培计，可以认为它的电阻是零，作为理想伏特计，可以认为它的电阻是无穷大。也就是说，将理想安培计、伏特汁接入电路，将不影响电路的电流和电压。可以把安培计当成导线、伏特计去掉后进行电路计算。但作为真实表，它们都具有电阻，它们既显示出电路的电流和电压，也显示它自身的电流值或电压值。如真实安培计是个小电阻，真实伏特计是一个大电阻，将它们接入电路将影响电路的电流和电压值。所以，解题时应搞清电路中电表是不是当作理

23、想表。二、解题的基本方法 1、磁场、磁场力方向的判定（1）电流磁场方向的判定正确应用安培定则对于直线电流、环形电流和通电螺线管周围空间的磁场分布，要能熟练地用磁力线正确表示，以图示方法画出磁力线的分布情况包括正确的方向和大致的疏密程度，还要能根据解题的需要选择不同的图示（如立体图、纵剖面图或横断面图等）。其中，关于磁场方向走向的判定，要能根据电流方向正确掌握安培定则的两种用法，即： 对于直线电流，用右手握住导线（电流），让伸直的大拇指所指方向跟电流方向一致，则弯曲的四指所指方向即为磁力线环绕电流的方向。 对于环形电流和通电螺线管，应让右手弯曲的四指所指方向跟电流方向一致，则伸直的大拇指所指方向

24、即为环形电流中心轴线上磁力线方向，或通电螺线管内部磁力线方向（亦即大拇指指向通电螺线管滋力线出发端北极）。 对于通电螺线管，其内部的磁场方向从N极指向S极；而内部的磁场方向从S极指向N极。从而形成闭合的曲线。（2）安培力、洛仑兹力方向的判定正确应用左手定则 运用左手定则判定安培力的方向，要依据磁场B的方向和电流I的方向只要B与IL的方向不平行，则必有安培力存在，且与B、IL所决定的平面垂直。对于B与IL不垂直的一般情况来说，则需先将B矢量分解为两个分量：一个是垂直于IL的，另一个是平行于IL的，如图92所示，再依据的方向和电流I的方向判定安培力的方向。在磁场与通电导线方向夹角给定的前提下，如果

25、在安培力F磁场B和通电导线IL中任意两个量的方向确定，就能依据左手定则判断第三个量的方向。 运用左手定则判定洛仑兹力的方向，同样要依据磁场B的方向和由于带电粒子运动形成的电流方向（带正电粒子运动形成的电流，方向与其速度v方向一致，带负电粒子运动形成的电流，方向与其速度v方向相反）。只要B与v的方向不平行，则必有洛仑兹力存在，且与B、v所决定的平面垂直。对于B与v不垂直的一般情况来说，则仍需先将B矢量分解为两个分量：一个是垂直于v的，另一个是平行于v的，如图93所示，（或将u矢量分解为两个分量：一个是垂直于B的，另一个是平行于B的，如图93所示。）再依据的方向和v的方向(或B的方向和的方向)正确

26、判定洛仑兹力的方向。在磁场B与已知电性粒子的运动速度v的方向夹角给定的前提下，如果在洛仑兹力f、磁场B和粒子运动速度中任意两个量的方向确定，也就能依据左手定则判断第三个量的方向。2、磁场力大小的计算及其作用效果（1）关于安培力大小的计算式，其中为B与IL的方向夹角（见图92），由式可知，由于角取值不同，安培力值将随之而变，其中取、值时F为零，取时F值最大。本式的适用条件，一般地说应为一般通电直导线IL处于匀强磁场B中，但也有例外，譬如在非匀强磁场中只要通电直导线段IL所在位置沿导线的各点B矢最相等（B值大小相等、方向相同），则其所受安培力也可运用该式计算。关于安培力的作用效果，解题中通常遇到的

27、情况举例说明如下： 平行通电导线之间的相互作用；同向电流相吸，反向电流相斥。这是电流问磁相互作用的一个重要例证。 在安培力与其他力共同作用下使通电导体处于平衡状态，借以测定B或I等待测值。如应用电流天平测定磁感应强度值，应用磁电式电流表测量电流强度。【例题2)】 图95所示是一种电流天平，用以测定匀强磁场的磁感应强度。在天平的一端挂一矩形线圈，其底边置于待测匀强磁场B中，B的方向垂直于纸面向里。已知线圈为n匝，底边长L当线圈通以逆时针方向，强度为I的电流时，使天平平衡；将电流反向但强度不变，则需在左盘中再加砝码，使天平恢复平衡。试列出待测磁场磁感应强度B的表达式。分析和解 本题应着眼于线圈底边

28、在安培力作用下天平的平衡以及电流方向变化后天平调整重新平衡等问题因此需对线圈及天平进行受力分析，根据平衡条件确定有关量的量值关系。对于第一种情况，即线圈（设线圈质量为M）通以逆时针方向电流时，根据左手定则判定其底边所受安培力F的方向竖直向上。如果这时左盘中置砝码m可使天平平衡，则应有 第二种情况，即线圈改通顺时针方向电流后，显然其底边所受安培力方向变为竖直向下。左盘需再加砝码，以使天平重新平衡，这时则有 由、两式可得，根据安培力的计算式，并考虑到线圈的匝数，有。所以待测磁场的磁感应强度，即为所求。（2）关于洛仑兹力大小的计算式，其中为B与的方向夹角（见图93），由式可知，由于取值不同，洛仑兹力

29、值亦将随之而变，其中取、值时为零，取时值最大。本式的适用范围比较广泛，但在中学物理教学中只讨论带电粒子在匀强磁场中的运动，而且大纲规定，洛仑兹力的计算，只要求掌握跟B垂直的情况。 关于洛仑兹力的作用效果，解题中通常遇到的情况举例说明如下： 在匀强磁场中带电粒子的运动。a、如果带电粒子的运动速度垂直于磁场B，即，如图99所示，则带电粒子将在垂直于B的平面内做匀速圆周运动，这时洛仑兹力起着向心力的作用根据牛顿第二定律，应为 ，由此可得，圆运动半径。角速度。周期。粒子动量的大小。粒子的动能。 b、如果带电粒子的运动速度与磁场B不垂直，臂如锐角，如图910所示。则可将分解为及,其中带电粒子q一方面因而

30、受洛仑兹力的作用，在垂直于B的平面内做一个匀速圆周运动；同时，还因而做一平行于磁场的与苏直线运动。两分运动的合运动为如图910所示的沿一等距螺旋线运动，其距轴的半径，螺距。电学计算题集粹（63个）1如图3-87所示的电路中，电源电动势24，内阻不计，电容12，10，60，20，40，电流表的示数为零，此时电容器所带电量7210，求电阻的阻值?图3-872如图3-88中电路的各元件值为：10，20，300，电源电动势6，内阻不计，单刀双掷开关开始时接通触点2，求：图3-88（1）当开关从触点2改接触点1，且电路稳定后，电容所带电量（2）若开关从触点1改接触点2后，直至电流为零止，通过电阻的电量3

31、光滑水平面上放有如图3-89所示的用绝缘材料制成的形滑板（平面部分足够长），质量为4，距滑板的壁为距离的处放有一质量为，电量为的大小不计的小物体，物体与板面的摩擦不计，整个装置处于场强为的匀强电场中初始时刻，滑块与物体都静止，试问：图3-89（1）释放小物体，第一次与滑板壁碰前物体的速度多大?（2）若物体与壁碰后相对水平面的速率为碰前速率的35，则物体在第二次跟壁碰撞之前，滑板相对于水平面的速度和物体相对于水平面的速度分别为多大?（3）物体从开始运动到第二次碰撞前，电场力做的功为多大?（设碰撞所经历时间极短）4一带电粒子质量为、带电量为，可认为原来静止经电压为的电场加速后，垂直射入磁感强度为的

32、匀强磁场中，根据带电粒子在磁场中受力所做的运动，试导出它所形成电流的电流强度，并扼要说出各步的根据（不计带电粒子的重力）5如图3-90所示，半径为的金属球在匀强磁场中以恒定的速度沿与磁感强度垂直的方向运动，当达到稳定状态时，试求：图3-90（1）球内电场强度的大小和方向?（2）球上怎样的两点间电势差最大?最大电势差是多少?6如图3-91所示，小车的质量2，置于光滑水平面上，初速度为14带正电荷02的可视为质点的物体，质量01，轻放在小车的右端，在、所在的空间存在着匀强磁场，方向垂直纸面向里，磁感强度05，物体与小车之间有摩擦力作用，设小车足够长，求图3-91（1）物体的最大速度?（2）小车的最

33、小速度?（3）在此过程中系统增加的内能?（10）7把一个有孔的带正电荷的塑料小球安在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球穿在一根光滑的水平绝缘杆上，如图3-92所示，弹簧与小球绝缘，弹簧质量可不计，整个装置放在水平向右的匀强电场之中，试证明：小球离开平衡位置放开后，小球的运动为简谐运动（弹簧一直处在弹性限度内）图3-928有一个长方体形的匀强磁场和匀强电场区域，它的截面为边长020的正方形，其电场强度为410，磁感强度2102，磁场方向垂直纸面向里，当一束质荷比为41010的正离子流以一定的速度从电磁场的正方形区域的边界中点射入如图3-93所示，图3-93（1）要使离子流穿过电磁场区域而不发生偏

34、转，电场强度的方向如何?离子流的速度多大?（2）在离电磁场区域右边界04处有与边界平行的平直荧光屏若撤去电场，离子流击中屏上点，若撤去磁场，离子流击中屏上点，求间距离9如图3-94所示，一个初速为零的带正电的粒子经过、两平行板间电场加速后，从板上的孔射出，当带电粒子到达点时，长方形区域内出现大小不变、方向垂直于纸面且方向交替变化的匀强磁场磁感强度04每经（4）103，磁场方向变化一次粒子到达点时出现的磁场方向指向纸外，在处有一个静止的中性粒子，、间距离3直线垂直平分、已知16，带电粒子的荷质比为1010，重力忽略不计求图3-94（1）加速电压为220时带电粒子能否与中性粒子碰撞?（2）画出它的

35、轨迹（3）能使带电粒子与中性粒子碰撞，加速电压的最大值是多少?10在磁感强度05的匀强磁场中，有一个正方形金属线圈，边长02，线圈的边跟磁场的左侧边界重合，如图3-95所示，线圈的电阻04，用外力使线圈从磁场中运动出来：一次是用力使线圈从左侧边界匀速平动移出磁场；另一次是用力使线圈以边为轴，匀速转动出磁场，两次所用时间都是01试分析计算两次外力对线圈做功之差图3-9511如图3-96所示，在平面内有许多电子（每个电子质量为，电量为）从坐标原点不断地以相同大小的速度沿不同的方向射入第象限现加上一个垂直于平面的磁感强度为的匀强磁场，要求这些电子穿过该磁场后都能平行于轴向轴正方向运动，试求出符合该条

36、件的磁场的最小面积图3-9612如图3-97所示的装置，1是加速电压，紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板，板长为，两板间距离为一个质量为、带电量为的质点，经加速电压加速后沿两金属板中心线以速度水平射入两板中，若在两水平金属板间加一电压，当上板为正时，带电质点恰能沿两板中心线射出；当下板为正时，带电质点则射到下板上距板的左端4处为使带电质点经加速后，沿中心线射入两金属板，并能够从两金属之间射出，问：两水平金属板间所加电压应满足什么条件，及电压值的范围图3-9713人们利用发电机把天然存在的各种形式的能（水流能、煤等燃料的化学能）转化为电能，为了合理地利用这些能源，发电站要修建在靠近这些天然资

37、源的地方，但用电的地方却分布很广，因此需要把电能输送到远方某电站输送电压为6000，输送功率为500，这时安装在输电线路的起点和终点的电度表一昼夜里读数相差4800（即4800度电），试求（1）输电效率和输电线的电阻（2）若要使输电损失的功率降到输送功率的2%，电站应使用多高的电压向外输电?14有一种磁性加热装置，其关键部分由焊接在两个等大的金属圆环上的根间距相等的平行金属条组成，成“鼠笼”状，如图3-98所示每根金属条的长度为，电阻为，金属环的直径为、电阻不计图中虚线表示的空间范围内存在着磁感强度为的匀强磁场，磁场的宽度恰好等于“鼠笼”金属条的间距，当金属环以角速度绕过两圆环的圆心的轴旋转时

38、，始终有一根金属条在垂直切割磁感线“鼠笼”的转动由一台电动机带动，这套设备的效率为，求电动机输出的机械功率图3-9815矩形线圈、材料相同，导线横截面积大小不同，粗于，、由同一高度自由下落，同时进入磁感强度为的匀强场区（线圈平面与垂直如图3-99所示），、同时离开磁场区，试列式推导说明图3-9916匀强电场的场强20101，方向水平电场中有两个带电质点，其质量均为1010质点带负电，质点带正电，电量皆为1010开始时，两质点位于同一等势面上，的初速度201，的初速度121，均沿场强方向在以后的运动过程中，若用表示任一时刻两质点间的水平距离，问当的数值在什么范围内，可判断哪个质点在前面（规定图3

39、-100中右方为前），当的数值在什么范围内不可判断谁前谁后?图3-10017如图3-101所示，两根相距为的足够长的平行金属导轨位于水平的平面内，一端接有阻值为的电阻在0的一侧存在沿竖直方向的均匀磁场，磁感强度随的增大而增大，式中的是一常量，一金属直杆与金属导轨垂直，可在导轨上滑动，当0时位于0处，速度为，方向沿轴的正方向在运动过程中，有一大小可调节的外力作用于金属杆以保持金属杆的加速度恒定，大小为，方向沿轴的负方向设除外接的电阻外，所有其它电阻都可以忽略问：图3-101（1）该回路中的感应电流持续的时间多长?（2）当金属杆的速度大小为2时，回路中的感应电动势有多大?（3）若金属杆的质量为，施

40、加于金属杆上的外力与时间的关系如何?18如图3-102所示，有一矩形绝缘木板放在光滑水平面上，另一质量为、带电量为的小物块沿木板上表面以某一初速度从端沿水平方向滑入，木板周围空间存在着足够大、方向竖直向下的匀强电场已知物块与木板间有摩擦，物块沿木板运动到端恰好相对静止，若将匀强电场方向改为竖直向上，大小不变，且物块仍以原初速度沿木板上表面从端滑入，结果物块运动到木板中点时相对静止求：图3-102（1）物块所带电荷的性质；（2）匀强电场的场强大小19（1）设在磁感强度为的匀强磁场中，垂直磁场方向放入一段长为的通电导线，单位长度导线中有个自由电荷，每个电荷的电量为，每个电荷定向移动的速率为，试用通

41、过导线所受的安掊力等于运动电荷所受洛伦兹力的总和，论证单个运动电荷所受的洛伦兹力图3-103（2）如图3-103所示，一块宽为、厚为的金属导体放在磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向与金属导体上下表面垂直若金属导体中通有电流强度为I、方向自左向右的电流时，金属导体前后两表面会形成一个电势差，已知金属导体单位长度中的自由电子数目为，问：金属导体前后表面哪一面电势高?电势差为多少?20某交流发电机输出功率为510，输出电压为U1010，假如输电线总电阻为10，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5，用户使用的电压为U用380求：（1）画出输电线路的示意图（在图中标明各部分电压符号）（2）所用降压变压

42、器的原、副线圈的匝数比是多少?（使用的变压器是理想变压器）21如图3-104（）所示，两水平放置的平行金属板、相距很近，上面分别开有小孔、，水平放置的平行金属导轨与、接触良好，且导轨在磁感强度为10的匀强磁场中，导轨间距050，金属棒紧贴着导轨沿平行导轨方向在磁场中做往复运动其速度图象如图3-104（）所示，若规定向右运动速度方向为正方向，从0时刻开始，由板小孔处连续不断以垂直于板方向飘入质量为321021、电量161019的带正电的粒子（设飘入速度很小，可视为零）在板外侧有以为边界的匀强磁场10，与相距10，、方向如图所示（粒子重力及其相互作用不计）求图3-104（1）在040时间内哪些时刻

43、发射的粒子能穿过电场并飞出磁场边界?（2）粒子从边界射出来的位置之间最大的距离为多少?22试由磁场对一段通电导线的作用力推导洛伦兹力大小的表达式推导过程要求写出必要的文字说明（且画出示意简图）、推导过程中每步的根据、以及式中各符号和最后结果的物理意义23如图3-105所示是电饭煲的电路图，是一个限温开关，手动闭合，当此开关的温度达到居里点（103）时会自动断开，是一个自动温控开关，当温度低于约70时会自动闭合，温度高于80时会自动断开，红灯是加热状态时的指示灯，黄灯是保温状态时的指示灯，限流电阻500，加热电阻丝50，两灯电阻不计图3-105（1）根据电路分析，叙述电饭煲煮饭的全过程（包括加热

44、和保温过程）（2）简要回答，如果不闭合开关，电饭煲能将饭煮熟吗?（3）计算加热和保温两种状态下，电饭煲的消耗功率之比24如图3-106所示，在密闭的真空中，正中间开有小孔的平行金属板、的长度均为，两板间距离为3，电源、的电动势相同，将开关置于端，在距板小孔正上方处由静止释放一质量为、电量为的带正电小球（可视为质点），小球通过上、下孔时的速度之比为；若将置于端，同时在、平行板间整个区域内加一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度为在此情况下，从板上方某处释放一个与相同的小球要使进入、板间后不与极板碰撞而能飞离电磁场区，则释放点应距板多高?（设两板外无电磁场）图3-106图3-10725如图3-107所

45、示，在绝缘的水平桌面上，固定着两个圆环，它们的半径相等，环面竖直、相互平行，间距是20，两环由均匀的电阻丝制成，电阻都是9，在两环的最高点和之间接有一个内阻为05的直流电源，连接导线的电阻可忽略不计，空间有竖直向上的磁感强度为346101的匀强磁场一根长度等于两环间距，质量为10，电阻为15的均匀导体棒水平地置于两环内侧，不计与环间的磨擦，当将棒放在其两端点与两环最低点之间所夹圆弧对应的圆心角均为60时，棒刚好静止不动，试求电源的电动势（取102）26利用学过的知识，请你设计一个方案想办法把具有相同动能的质子和粒子分开要说出理由和方法27如图3-108所示是一个电子射线管，由阴极上发出的电子束

46、被阳极与阴极K间的电场加速，从阳极上的小孔穿出的电子经过平行板电容器射向荧光屏，设、K间的电势差为U，电子自阴极发出时的初速度可不计，电容器两极板间除有电场外，还有一均匀磁场，磁感强度大小为，方向垂直纸面向外，极板长度为，极板到荧光屏的距离为，设电子电量为，质量为问图3-108（1）电容器两极板间的电场强度为多大时，电子束不发生偏转，直射到荧光屏上的点；（2）去掉两极板间电场，电子束仅在磁场力作用下向上偏转，射在荧光屏上的点，求到点的距离28如图3-109所示，电动机通过其转轴上的绝缘细绳牵引一根原来静止的长为1，质量01的导体棒，导体棒紧贴在竖直放置、电阻不计的金属框架上，导体棒的电阻1，磁

47、感强度1的匀强磁场方向垂直于导体框架所在平面当导体棒在电动机牵引下上升38时，获得稳定速度，此过程中导体棒产生热量2电动机工作时，电压表、电流表的读数分别为7和1，电动机的内阻1不计一切摩擦，取102求：图3-109（1）导体棒所达到的稳定速度是多少?（2）导体棒从静止到达稳定速度的时间是多少?29如图3-110所示，一根足够长的粗金属棒固定放置，它的端连一个定值电阻，定值电阻的另一端连接在金属轴上，另外一根长为的金属棒，端与轴相连，端与棒上的一点接触，此时与间的夹角为45，如图所示，空间存在着方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度大小为，现使棒以为轴逆时针匀速转动半周，角速度大小为，转动过程中

48、与棒接触良好，两金属棒及导线的电阻都可忽略不计（1）求出电阻中有电流存在的时间；（2）写出这段时间内电阻两端的电压随时间变化的关系式；（3）求出这段时间内流过电阻的总电量图3-110图3-11130如图3-111所示，不计电阻的圆环可绕轴转动，、是过轴的导体辐条，圆环半径10，圆环处于匀强磁场中且圆环平面与磁场垂直，磁感强度10，为使圆环匀速转动时电流表示数为2，则与环间摩擦力的大小为多少?31来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800的直线加速器加速，形成电流强度为1的细柱形质子流已知质子电荷1.601019则（1）这束质子流每秒打到靶上的质子数为多少？（2）假定分布在质子源到靶之

49、间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距和4的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为1和2，则12为多少？32由安培力公式导出运动的带电粒子在磁场中所受洛沦兹力的表达式，要求扼要说出各步的根据（设磁感强度与电流方向垂直）33试根据法拉第电磁感应定律，推导出导线切割磁感线（即在，条件下，如图3109所示，导线沿平行导轨以速度匀速滑动）产生感应电动势大小的表达式 图3109图311034普通磁带录音机是用一个磁头来录音和放音的磁头结构如图3110所示，在一个环形铁芯上绕一个线圈，铁芯有个缝隙，工作时磁带就贴着这个缝隙移动录音时，磁头线圈跟微音器相连，放音时，磁头线圈改为跟场声

50、器相连磁带上涂有一层磁粉，磁粉能被磁化且留下剩磁微音器的作用是把声音的变化转化为电流的变化扬声器的作用是把电流的变化转化为声音的变化根据学过的知识，把普通录音机录、放音的基本原理简明扼要地写下来35一带电粒子质量为、带电量为，认为原来静止经电压加速后，垂直射入磁感强度为的匀强磁场中，根据带电粒子在磁场中受力运动，导出它形成电流的电流强度，并扼要说出各步的根据36如图3111所示，有、三个接线柱，、间接有内阻不计、电动势为5的电源，手头有四个阻值完全相同的电阻，将它们适当组合，接在、和、间，构成一个回路，使、间电压为3，、间电压为2，试设计两种方案，分别画在（）、（）中图3111图311237如

51、图3112所示，匀强电场的电场强度为，一带电小球质量为，轻质悬线长为，静止时与竖直方向成30角现将小球拉回竖直方向（虚线所示），然后由静止释放，求：（1）小球带何种电荷？电量多少？（2）小球通过原平衡位置时的速度大小？38用同种材料，同样粗细的导线制成的单匝圆形线圈，如图3113所示，122，当磁感强度以1的变化率变化时，求内外线圈的电流强度之比？电流的热功率之比？图3113图3114图311539如图3114所示，和为相距30的平行金属长导轨，电阻为0.3的金属棒可紧贴平行导轨运动相距20，水平放置的两平行金属板和分别与金属棒的、端相连图中00.1，金属棒，导轨和连线的电阻不计，整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中当金属棒以速率向右匀速运动时，恰能使一带电粒子以速率在两金属板间做匀速圆周运动求金属棒匀速运动的速率的取值范围40如图3115所示，长为、电阻0.3、质量0.1的金属棒垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也是，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有0.5的电阻，量程为03.0的电流表串接