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高中物理选修3-1磁场知识点及习题16344

高中物理选修3-1磁场知识点及习题16344
高中物理选修3-1磁场知识点及习题16344

1文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑. 一、 磁场

知识要点

1.磁场的产生

⑴磁极周围有磁场。

⑵电流周围有磁场(奥斯特)。

安培提出分子电流假说(又叫磁性起源假说),认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。(不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的。) ⑶变化的电场在周围空间产生磁场(麦克斯韦)。 2.

磁场的基本性质

磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用

(对磁极一定有力的作用;对电流只是可能有力的作用,当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。这一点应该跟电场的基本性质相比较。

3.磁感应强度

IL

F B (条件是匀强磁场中,或ΔL 很小,并且L ⊥B )。 磁感应强度是矢量。单位是特斯拉,符号为T ,1T=1N/(A ?m)=1kg/(A ?s 2) 4.磁感线

⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,也就是在该点小磁针静止时N 极的指向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。

⑵磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)。 ⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线: ⑷安培定则(右手螺旋定则):对直导线,四指指磁感线方向;对环行电流,大拇指指中心轴线上的磁感线方向;对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。

5.磁通量

如果在磁感应强度为B 的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,其面积为S ,则定义B 与S 的乘积为穿过这个面的磁通量,用Φ表示。Φ是标量,但是有方向(进该面或出该面)。单位为韦伯,符号为W b 。1W b =1T ?m 2=1V ?s=1kg ?m 2/(A ?s 2

)。

可以认为磁通量就是穿过某个面的磁感线条数。

在匀强磁场磁感线垂直于平面的情况下,B =Φ/S ,所以磁感应强度又叫磁通密度。在匀强磁场中,当B 与S 的夹角为α时,有Φ=BS sin α。 地球磁场 通电直导线周围磁场 通电环行导线周围磁场

2文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑. 二、安培力(磁场对电流的作用力)

知识要点

1.安培力方向的判定

⑴用左手定则。

⑵用“同性相斥,异性相吸”(只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时)。

⑶用“同向电流相吸,反向电流相斥”(反映了磁现象的电本质)。可以把条形磁铁等效为长直螺线管(不要把长直螺线管等效为条形磁铁)。

只要两导线不是互相垂直的,都可以用“同向电流相吸,反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向;当两导线互相垂直时,用左手定则判定。

2.安培力大小的计算:F =BLI sin α(α为B 、L 间的夹角)高中只要求会计算α=0(不受安培力)和α=90°两种情况。

例题分析

例1:如图所示,可以自由移动的竖直导线中通有向下的电流,不

计通电导线的重力,仅在磁场力作用下,导线将如何移动?

解:先画出导线所在处的磁感线,上下两部分导线所受安培力的方

向相反,使导线从左向右看顺时针转动;同时又受到竖直向上的磁场的

作用而向右移动(不要说成先转90°后平移)。分析的关键是画出相关的磁感线。

例2:条形磁铁放在粗糙水平面上,正中的正上方有一导线,

通有图示方向的电流后,磁铁对水平面的压力将会__(增大、

减小还是不变?)。水平面对磁铁的摩擦力大小为__。

解:本题有多种分析方法。⑴画出通电导线中电流的磁场中

通过两极的那条磁感线(如图中粗虚线所示),可看出两极受的

磁场力的合力竖直向上。磁铁对水平面的压力减小,但不受摩擦

力。⑵画出条形磁铁的磁感线中通过通电导线的那一条(如图中细虚线所示),可看出导线受到的安培力竖直向下,因此条形磁铁受的反作用力竖直向上。⑶把条形磁铁等效为通电螺线管,上方的电流是向里的,与通电导线中的电流是同向电流,所以互相吸引。

例3:如图在条形磁铁N 极附近悬挂一个线圈,当线圈中通有逆时针方向

的电流时,线圈将向哪个方向偏转?

解:用“同向电流互相吸引,反向电流互相排斥”最简单:条形磁铁的等

效螺线管的电流在正面是向下的,与线圈中的电流方向相反,互相排斥,而左

边的线圈匝数多所以线圈向右偏转。(本题如果用“同名磁极相斥,异名磁极相吸”将出现判断错误,因为那只适用于线圈位于磁铁外部的情况。)

例4:电视机显象管的偏转线圈示意图如右,即时电流方向如图所示。该时刻由里

向外射出的电子流将向哪个方向偏转?

解:画出偏转线圈内侧的电流,是左半线圈靠电子流的一侧为向里,右半线圈靠电子流的一侧为向外。电子流的等效电流方向是向里的,根据“同向电流互相吸引,

反向电流互相排斥”,可判定电子流向左偏转。(本题用其它方法判断也行,但不如这

个方法简洁)。

例5:如图所示,光滑导轨与水平面成α角,导轨宽L 。匀强磁场磁感

应强度为B 。金属杆长也为L ,质量为m ,水平放在导轨上。当回路总电流

为I 1时,金属杆正好能静止。求:⑴B 至少多大?这时B 的方向如何?⑵若

保持B 的大小不变而将B 的方向改为竖直向上,应把回路总电流I 2调到多大

才能使金属杆保持静止? 解:画出金属杆的截面图。由三角形定则可知,只有当安培力方向沿导

轨平面向上时安培力才最小,B 也最小。根据左手定则,这时B 应垂直于导

轨平面向上,大小满足:BI 1L =mg sin α, B =mg sin α/I 1L 。

高中物理选修3-3知识点整理

选修3—3考点汇编 1、物质是由大量分子组成的 (1)单分子油膜法测量分子直径 (2)1mol 任何物质含有的微粒数相同2316.0210A N mol -=? (3)对微观量的估算 ①分子的两种模型:球形和立方体(固体液体通常看成球形,空气分子占据的空间看成立方体) ②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 a.分子质量:mol A M m N = b.分子体积:mol A V v N = c.分子数量:A A A A mol mol mol mol M v M v n N N N N M M V V ρρ= === 2、分子永不停息的做无规则的热运动(布朗运动 扩散现象) (1)扩散现象:不同物质能够彼此进入对方的现象,说明了物质分子在不停地运动,同时还说明分子 间有间隙,温度越高扩散越快 (2)布朗运动:它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动,是在显微镜下观察到的。 ①布朗运动的三个主要特点: 永不停息地无规则运动;颗粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显。 ②产生布朗运动的原因:它是由于液体分子无规则运动对 固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。 ③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动,布朗运 动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地

做无规则运动。 (3)热运动:分子的无规则运动与温度有关,简称热运动,温度越高,运动越剧烈 3、分子间的相互作用力 分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。但是分子间斥力随分子间距离加大而减小得更快些,如图1中两条虚线所示。分子间同时存在引力和斥力,两种力的合力又叫做分子力。在图1图象中实线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力)随距离变化的情况。当两个分子间距在图象横坐标0r 距离时,分子间的引力与斥力平衡,分子间作用力为零,0r 的数量级为1010 -m ,相当于0r 位置叫做平衡位置。当分子距离的数量级大于 m 时,分子间的作用力变得十分微弱,可以忽略不 计了 4、温度 宏观上的温度表示物体的冷热程度,微观上的温度是物体大量分子热运动平均动能的标志。热力学温度与摄氏温度的关系:273.15T t K =+ 5、内能 ①分子势能 分子间存在着相互作用力,因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能。分子势能的大小与分子间距离有关,分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映。(0r r =时分子势能最小) 当0r r >时,分子力为引力,当r 增大时,分子力做负功,分子势能增加 当0r r <时,分子力为斥力,当r 减少时,分子力做负功,分子是能增加 ②物体的内能 物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成,因此任何物体都是有内能的。(理想气体的内能只取决于温度) ③改变内能的方式

高中物理选修3-1磁场知识点及习题知识讲解

一、 磁场 知识要点 1.磁场的产生 ⑴磁极周围有磁场。 ⑵电流周围有磁场(奥斯特)。 安培提出分子电流假说(又叫磁性起源假说),认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。(不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的。) ⑶变化的电场在周围空间产生磁场(麦克斯韦)。 2.磁场的基本性质 磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用;对电流只是可能有力的作用,当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。这一点应该跟电场的基本性质相比较。 3.磁感应强度 IL F B (条件是匀强磁场中,或ΔL 很小,并且L ⊥B )。 磁感应强度是矢量。单位是特斯拉,符号为T ,1T=1N/(A ?m)=1kg/(A ?s 2 ) 4.磁感线 ⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,也就是在该点小磁针静止时N 极的指向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。

⑵磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)。⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线: ⑷安培定则(右手螺旋定则):对直导线,四指指磁感线方向;对环行电流,大拇指指中心轴线上的磁感线方向;对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。 5.磁通量 如果在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,其面积为S,则定义B与S的乘积为穿过这个面的磁通量,用Φ表示。Φ是标量,但是有方向(进该面或出该面)。单位为韦伯,符号为W b。1W b=1T?m2=1V?s=1kg?m2/(A?s2)。 可以认为磁通量就是穿过某个面的磁感线条数。 在匀强磁场磁感线垂直于平面的情况下,B=Φ/S,所以磁感应强度又叫磁通密度。在匀强磁场中,当B与S的夹角为α时,有Φ=BS sinα。 地球磁场通电直导线周围磁场通电环行导线周围磁场

高中物理平抛运动的典型例题

平抛运动典型题目 1、从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是() A.从飞机上看,物体静止B.从飞机上看,物体始终在飞机的后方 C.从地面上看,物体做平抛运动D.从地面上看,物体做自由落体运动 2、飞机距离地面高H=500m,水平飞行速度为v1=100m/s,追击一辆速度为v2=20m/s 同向行驶的汽车,欲使投弹击中汽车,则飞机应在距汽车水平距离x=m远处投弹.(g=10m/s2) 3、把物体以一定速度水平抛出。不计空气阻力,g取10,那么在落地前的任意一秒内() A.物体的末速度大小一定等于初速度大小的10倍 B.物质的末速度大小一定比初速度大10 C.物体的位移比前一秒多10m D.物体下落的高度一定比前一秒多10m 平抛运动“撞球”问题——判断两球运动的时间是否相同(h是否相同);类比追击问题,利用撞上时水平位移、竖直位移相等的关系进行解决 4、如图所示,甲乙两球位于同一竖直线上的不同位置,甲比乙高h,将甲乙两球分别以v1.v2的速度沿同一水平方向抛出,不计空气阻力,下列条件中有可能使乙球击中甲球的是(? ) A.同时抛出,且v1< v2? B.甲后抛出,且v1> v2 C.甲先抛出,且v1> v2? ? D.甲先抛出,且v1< v2

5、从高H 处以水平速度v 1平抛一个小球1,同时从地面以速度v 2竖直向上抛出一个小球2,两小球在空中相遇则:( ) A .从抛出到相遇所用时间为 H v 1 B .从抛出到相遇所用时间为H v 2 C .抛出时两球的水平距离是v H v 12 D .相遇时小球2上升高度是H gH v 1212 -?? ? ? ? 6.物体做平抛运动时,它的速度的方向和水平方向间的夹角α的正切tan α随时间t 变化的图像是下( ) 7、子弹从枪口射出,在子弹的飞行途中,有两块相互平行的竖直挡板A 、B (如图所示),A 板距枪口的水平距离为s 1,两板相距s 2,子弹穿过两板先后留下弹孔C 和D ,C 、D 两点之间的高度差为h ,不计挡板和空气阻力,求子弹的初速度v 0. () 2h S S 2S g 2 221+ 8、从高为h 的平台上,分两次沿同一方向水平抛出一个小球。如右图第一次小球落地在a 点。第二次小球落地在b 点,ab 相距为d 。已知第一次抛球的初速度为,求第二次抛 球的初速度是多少—————2h 2gh d V 1+

高一物理必修1典型例题

高一物理必修1典型例题 例l. 在下图甲中时间轴上标出第2s末,第5s末和第2s,第4s,并说明它们表示的是时间还是时刻。 甲乙 例2. 关于位移和路程,下列说法中正确的是 A. 在某一段时间内质点运动的位移为零,该质点不一定是静止的 B. 在某一段时间内质点运动的路程为零,该质点一定是静止的 C. 在直线运动中,质点位移的大小一定等于其路程 D. 在曲线运动中,质点位移的大小一定小于其路程 例3. 从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为2m处被接住,则在这段过程中 A. 小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为7m B. 小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为7m C. 小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为3m D. 小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为3m 例4. 判断下列关于速度的说法,正确的是 A. 速度是表示物体运动快慢的物理量,它既有大小,又有方向。 B. 平均速度就是速度的平均值,它只有大小没有方向。 C. 汽车以速度1v经过某一路标,子弹以速度2v从枪口射出,1v和2v均指平均速度。 D. 运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,叫瞬时速度,它是矢量。 例5. 一个物体做直线运动,前一半时间的平均速度为1v,后一半时间的平均速度为2v,则全程的平均速度为多少?如果前一半位移的平均速度为1v,后一半位移的平均速度为2v,全程的平均速度又为多少? 例6. 打点计时器在纸带上的点迹,直接记录了 A. 物体运动的时间 B. 物体在不同时刻的位置 C. 物体在不同时间内的位移 D. 物体在不同时刻的速度 例7.如图所示,打点计时器所用电源的频率为50Hz,某次实验中得到的一条纸带,用毫米刻度尺测量的情况如图所示,纸带在A、C间的平均速度为m/s,在A、D间的平均速度为m/s,B点的瞬时速度更接近于m/s。 例8. 关于加速度,下列说法中正确的是 A. 速度变化越大,加速度一定越大 B. 速度变化所用时间越短,加速度一定越大 C. 速度变化越快,加速度一定越大 D. 速度为零,加速度一定为零

高中物理选修3-3知识点归纳

选修3-3知识点归纳 2017-11-15 一、分子动理论 1、物体是由大量分子组成:阿伏伽德罗第一个认识到物体是由 分子组成的。 ①分子大小数量级10-10m ②A N M m 摩分子=(对固体液体气体) A N V V 摩分子=(对固体和液体) 摩摩物物V M V m ==ρ 2、油膜法估测分子的大小: ①S V d 纯油酸=,V 为纯油酸体积,而不能是油酸溶液体积。 ②实验的三个假设(或近似):分子呈球形;一个一个整齐地紧密排列;形成单分子层油膜。 3、分子热运动: ①物体内部大量分子的无规则运动称为热运动,在电子显微镜才能观察得到。 ②扩散现象和布朗运动证实分子永不停息作无规则运动,扩散现象还说明了分子间存在间隙。 ③布朗运动是固体小颗粒在液体或气体中的运动,反映了液体分子或气体分子无规则运动。颗粒越小、 温度越高,现象越明显。从阳光中看到教室中尘埃的运动不是布朗运动。 4、分子力: ①分子间同时存在引力和斥力,都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,斥力总比引力变化得快。 ②当r=r 0=10-10m 时,引力=斥力,分子力为零;当r>r 0,表现为引力;当r

高二物理选修3-1磁场讲义汇总

磁场 第一节我们周围的磁现象 知识点回顾: 1、地磁场 (1)地球磁体的北(N)极位于地理南极附近,地球磁体的南(S)极位于地理北极附近。(2)地球磁体的磁场分布与条形磁铁的磁场相似。 (3)地磁两极与地理两极并不完全重合,存在偏差。 2、磁性材料 (1)按去磁的难易程度划分可分为硬磁性材料和软磁性材料。 (2)按材料所含化学成分划分可分为和。 (3)硬磁性材料剩磁明显,常用来制造等。 (4)软磁性材料剩磁不明显,常用来制造等。 知识点1:磁现象 一切与磁有关的现象都可称为磁现象。磁在我们的生活、生产和科技中有着广泛的应用,归纳大致分为: (1)利用磁体对铁、钴、镍等磁性物质的吸引力; (2)利用磁体对通电线圈的作用力; (3)利用磁化现象记录信息。 知识点2:地磁场(重点) 地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场叫地磁场。关于地磁场的起源,目前还没有令人满意的答案。一种观点认为,地磁场是由于地核中熔融金属的运动产生的,而且熔融金属运动方向的变化会引起地磁场方向的变化。科学研究发现,从地球形成迄今的漫长年代里,地磁极曾多次发生极性倒转的现象。 地磁场具有这样的特点: (1)地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近; (2)地磁场与条形磁铁产生的磁场相似,但地磁场磁性很弱; (3)地磁场对宇宙射线的作用,保护生命(极光、宇宙射线的伤害);地磁场对生物活动的影响(迁徙动物的走南闯北如信鸽,但候鸟南飞确是受气候的影响的,不是磁场)拓展: 地磁两极与地理两极并不重合,存在地磁偏角。这种现象最早是由我国北宋的学者沈括在《梦溪笔谈》中提出的,比西方早400多年。 并不是所有的天体都有和地球一样的磁性,如火星就没有磁性 知识点3:磁性材料 磁性材料一般指铁磁性物质。按去磁的难易程度,磁性材料可分为硬磁性材料和软磁性材料。硬磁性材料具有很强的剩磁,不易去磁,一般用于制造永磁体,如扬声器、计算机硬盘、信用卡、饭卡等;软磁性材料没有明显的剩磁,退磁快,常用于制造电磁铁、电动机、发电机、磁头等。 易忽略点:怎样区分磁性材料 如何判断给定的物体是采用硬磁性材料还是软磁性材料是学习中容易出错的地方。解决此类问题关键有两点: 1、明确所给物体的功能和原理; 2、熟悉这两种磁性材料的特点。

高中物理平抛运动经典例题

[例1] 如图1所示,某人骑摩托车在水平道路上行驶,要在A处越过的壕沟,沟面对面比A处低,摩托车的速度至少要有多大? 图1 解析:在竖直方向上,摩托车越过壕沟经历的时间 在水平方向上,摩托车能越过壕沟的速度至少为 2. 从分解速度的角度进行解题 对于一个做平抛运动的物体来说,如果知道了某一时刻的速度方向,则我们常常是“从分解速度”的角度来研究问题。 [例2] 如图2甲所示,以9.8m/s的初速度水平抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为的斜面上。可知物体完成这段飞行的时间是() A. B. C. D. 图2 解析:先将物体的末速度分解为水平分速度和竖直分速度(如图2乙所示)。根据平抛运动的分解可知物体水平方向的初速度是始终不变的,所以;又因为与斜面垂直、与水平面垂直,所以与间的夹角等于斜面的倾角。再根据平抛运动的 分解可知物体在竖直方向做自由落体运动,那么我们根据就可以求出时间了。则 所以 根据平抛运动竖直方向是自由落体运动可以写出

所以 所以答案为C。 3. 从分解位移的角度进行解题 对于一个做平抛运动的物体来说,如果知道了某一时刻的位移方向(如物体从已知倾角的斜面上水平抛出,这个倾角也等于位移与水平方向之间的夹角),则我们可以把位移分解成水平方向和竖直方向,然后运用平抛运动的运动规律来进行研究问题(这种方法,暂且叫做“分解位移法”) [例3] 在倾角为的斜面上的P点,以水平速度向斜面下方抛出一个物体,落在斜面上的Q点,证明落在Q点物体速度。 解析:设物体由抛出点P运动到斜面上的Q点的位移是,所用时间为,则由“分解位移法”可得,竖直方向上的位移为;水平方向上的位移为。 又根据运动学的规律可得 竖直方向上, 水平方向上 则, 所以Q点的速度 [例4] 如图3所示,在坡度一定的斜面顶点以大小相同的速度同时水平向左与水平向右 抛出两个小球A和B,两侧斜坡的倾角分别为和,小球均落在坡面上,若不计空气阻力,则A和B两小球的运动时间之比为多少? 图3 解析:和都是物体落在斜面上后,位移与水平方向的夹角,则运用分解位移的方法可以得到 所以有

高中物理选修3-1知识点归纳(完美版)学习资料

物理选修3-1 一、电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷(e =1.60×10-19 C );带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律:F K Q Q r =12 2 (真空中的点电荷){F:点电荷间的作用力(N); k:静电力常量k =9.0×109 N ?m 2 /C 2 ;Q 1、Q 2:两点电荷的电量(C);r:两点电荷间的距离(m); 作用力与反作用力;方向在它们的连线上;同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引} 3.电场强度:E F q =(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理);q :检验电荷的电量(C)} 4.真空点(源)电荷形成的电场E KQ r =2 {r :源电荷到该位置的距离(m ),Q :源电荷的电量} 5.匀强电场的场强AB U E d = {U AB :AB 两点间的电压(V),d:AB 两点在场强方向的距离(m)} 6.电场力:F =qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)} 7.电势与电势差:U AB =φA -φB ,U AB =W AB /q =q P E Δ 减 8.电场力做功:W AB =qU AB =qEd =ΔE P 减{W AB :带电体由A 到B 时电场力所做的功(J),q:带电量(C),U AB :电场中A 、B 两点间的电势差(V )(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m);ΔE P 减 :带电体由A 到B 时势能的减少量} 9.电势能:E PA =q φA {E PA :带电体在A 点的电势能(J),q:电量(C),φA :A 点的电势(V)} 10.电势能的变化ΔE P 减=E PA -E PB {带电体在电场中从A 位置到B 位置时电势能的减少量} 11.电场力做功与电势能变化W AB =ΔE P 减=qU AB (电场力所做的功等于电势能的减少量) 12.电容C =Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)} 13.平行板电容器的电容εS C 4πkd =(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)常见电容器 14.带电粒子在电场中的加速(Vo =0):W =ΔE K 增或2 2 mVt qU = 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V 0进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用) : 类平抛运动(在带等量异种电荷的平行极板中:d U E = 垂直电场方向:匀速直线运动L =V 0t 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动22at d =, F qE qU a m m m === 注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷 的总量平分;

高中物理选修3-1磁场

高中物理选修3-1磁场 1.下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是() A.通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 B.通电导线在磁感应强度大的地方所受安培力一定大 C.放在匀强磁场中各处的通电导线,所受安培力大小和方向处处相同 D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线所受安培力的大小和方向无关 2.在赤道上某处有一支避雷针。当带有负电的乌云经过避雷针上方时,避雷针开始放电形成 瞬间电流,则地磁场对避雷针的作用力的方向为() A.正东B.正西 C.正南D.正北 3.如图所示,三根长直导线垂直于纸面放置,通以大小相同方向如图的电 流,ac⊥bd,且ab=ac=ad,则a点处磁场方向为( ) A.垂直于纸面向外 B.垂直于纸面向里 C.沿纸面由a向d D.沿纸面由a向c 4.(2012·昆明一模)如图所示,光滑的平行导轨与电源连接后,与水平方向成θ角倾斜放置, 导轨上另放一个质量为m的金属导体棒。当S闭合后,在棒所在区域内加一个合适的匀强磁场, 可以使导体棒静止平衡,图中分别加了不同方向的磁场,其中一定不能平衡的是() 5. (多选)回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连接 的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加 速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子 射出时的动能,则下列说法中正确的是( ) A.增大电场的加速电压,其他保持不变 B.增大磁场的磁感应强度,其他保持不变 C.减小狭缝间的距离,其他保持不变 D.增大D形金属盒的半径,其他保持不变 6. (多选)长为L的水平极板间,有垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,磁感应强度为 B,板间距离为L,板不带电.一质量为m、电荷量为q带正电的粒子(不计重力),从左边极板 间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场,欲使粒子不打在极板上,可采用 的方法是( ) A.使粒子的速度v< BqL 4m B.使粒子的速度v> BqL 4m C.使粒子的速度v> 5BqL 4m D.使粒子的速度 BqL 4m

高中物理知识点汇总(带经典例题)

高中物理必修1 运动学问题是力学部分的基础之一,在整个力学中的地位是非常重要的,本章是讲运动的初步概念,描述运动的位移、速度、加速度等,贯穿了几乎整个高中物理内容,尽管在前几年高考中单纯考运动学题目并不多,但力、电、磁综合问题往往渗透了对本章知识点的考察。近些年高考中图像问题频频出现,且要求较高,它属于数学方法在物理中应用的一个重要方面。 第一章运动的描述 专题一:描述物体运动的几个基本本概念 ◎知识梳理 1.机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动,它包括平动、转动和振动等形式。 2.参考系:被假定为不动的物体系。 对同一物体的运动,若所选的参考系不同,对其运动的描述就会不同,通常以地球为参考系研究物体的运动。 3.质点:用来代替物体的有质量的点。它是在研究物体的运动时,为使问题简化,而引入的理想模型。仅凭物体的大小不能视为质点的依据,如:公转的地球可视为质点,而比赛中旋转的乒乓球则不能视为质点。’ 物体可视为质点主要是以下三种情形: (1)物体平动时; (2)物体的位移远远大于物体本身的限度时; (3)只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时。 4.时刻和时间 (1)时刻指的是某一瞬时,是时间轴上的一点,对应于位置、瞬时速度、动量、动能等状态量,通常说的“2秒末”,“速度达2m/s时”都是指时刻。 (2)时间是两时刻的间隔,是时间轴上的一段。对应位移、路程、冲量、功等过程量.通常说的“几秒内”“第几秒内”均是指时间。 5.位移和路程 (1)位移表示质点在空间的位置的变化,是矢量。位移用有向线段表示,位移的大小等于有向线段的长度,位移的方向由初位置指向末位置。当物体作直线运动时,可用带有正负号的数值表示位移,取正值时表示其方向与规定正方向一致,反之则相反。 (2)路程是质点在空间运动轨迹的长度,是标量。在确定的两位置间,物体的路程不是唯一的,它与质点的具体运动过程有关。 (3)位移与路程是在一定时间内发生的,是过程量,二者都与参考系的选取有关。一般情况下,位移的大小并不等于路程,只有当质点做单方向直线运动时,二者才相等。6.速度 (1).速度:是描述物体运动方向和快慢的物理量。 (2).瞬时速度:运动物体经过某一时刻或某一位置的速度,其大小叫速率。 (3).平均速度:物体在某段时间的位移与所用时间的比值,是粗略描述运动快慢的。 ①平均速度是矢量,方向与位移方向相同。

高二物理选修3-1磁场练习题

《磁场》单元练习 一.选择题:每小题给出的四个选项中,每小题有一个选项、或多个选项正确。 1、如图所示,两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M和N,通有同向等值电流;沿纸面与直导线M、N等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab,则通电导线ab在安培力作用下运动的情况是 A.沿纸面逆时针转动 B.沿纸面顺时针转动 C.a端转向纸外,b端转向纸里 D.a端转向纸里,b端转向纸外 2、一电子在匀强磁场中,以一固定的正电荷为圆心,在圆形轨道上运动,磁场方向垂直于它的运动平面,电场力恰是磁场力的三倍.设电子电量为e,质量为m,磁感强度为B,那么电子运动的可能角速度应当是 3、空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向(垂直纸面向里)的匀强磁场,如图所示,已知一离子在电场力和洛仑兹力共同作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B 点时速度为零,C为运动的最低点.不计重力,则 A.该离子带负电 B.A、B两点位于同一高度 C.C点时离子速度最大 D.离子到达B点后,将沿原曲线返回A点 4、一带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场中,则不受磁场影响的物理量是: A、速度 B、加速度 C、动量 D、动能 5、MN板两侧都是磁感强度为B的匀强磁场,方 向如图,带电粒子(不计重力)从a位置以垂直B 方向的速度V开始运动,依次通过小孔b、c、d,已知ab = bc = cd,粒子从a运动到d的时间为t,则粒子的荷质比为:M N a b c d V B B

A 、 tB π B 、 tB 34π C 、π2tB D 、tB π3 6、带电粒子(不计重力)以初速度V 0从a 点进入匀强磁场,如图。运动中经过b 点,oa=ob 。若撤去磁场加一个与y 轴平行的匀强电场,仍以V 0从a 点进入电场,粒子仍能通过b 点,那么电场强度E 与磁感强度B 之比E/B 为: A 、V 0 B 、1 C 、2V 0 D 、 2 V 7、如图,MN 是匀强磁场中的一块薄金属板,带电粒子(不计重力)在匀强磁场中运动并穿过金属板,虚线表示其运动轨迹,由图知: A 、粒子带负电 B 、粒子运动方向是abcde C 、粒子运动方向是edcba D 、粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长 8、带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O 点在匀强磁场中摆动,当小球每次通过最低点A 时: A 、摆球受到的磁场力相同 B 、摆球的动能相同 C 、摆球的动量相同 D 、向右摆动通过A 点时悬线的拉力大于向左摆动通过A 点时悬线的拉力 9、如图,磁感强度为B 的匀强磁场,垂直穿过平面直角坐标系的第I 象限。一质量为m ,带电量为q 的粒子以速度V 从O 点沿着与y 轴夹角为30°方向进入磁场,运动到A 点时的速度方向平行于x 轴,那么: A 、粒子带正电 B 、粒子带负电 C 、粒子由O 到A 经历时间qB m t 3π= D 、粒子的速度没有变化 10、如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上,在它的左上方固定一直导线,导线与磁场垂直,若给导线通以垂直于纸面向里的电流,则……………………( ) A 、磁铁对桌面压力增大 B 、磁场对桌面压力减小 C 、桌面对磁铁没有摩擦力 D 、桌面对磁铁摩擦力向右 O x y V 0 a b M N a b c d e O a x y O A V 0

高一物理典型例题

高一物理必修1知识集锦及典型例题 一. 各部分知识网络 (一)运动的描述: 测匀变速直线运动的加速度:△x=aT 2 ,6543212 ()()(3) a a a a a a a T ++-++=

a与v同向,加速运动;a与v反向,减速运动。

(二)力: 实验:探究力的平行四边形定则。 研究弹簧弹力与形变量的关系:F=KX.

(三)牛顿运动定律: . 改变

(四)共点力作用下物体的平衡: 静止 平衡状态 匀速运动 F x 合=0 力的平衡条件:F 合=0 F y 合=0 合成法 正交分解法 常用方法 矢量三角形动态分析法 相似三角形法 正、余弦定理法 物 体 的平衡

二、典型例题 例题1..某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系,所用交流电的频率为50 Hz,下图为某次实验中得到的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6、7为计数点,相邻两计数点间还有3个打点未画出.从纸带上测出x1=3.20 cm,x2=4.74 cm,x3=6.40 cm,x4=8.02 cm,x5=9.64 cm,x6=11.28 cm,x7=12.84 cm. (1)请通过计算,在下表空格内填入合适的数据(计算结果保留三位有效数字); (2)根据表中数据,在所给的坐标系中作出v-t图 象(以0计数点作为计时起点);由图象可得,小车 运动的加速度大小为________m /s2 例2. 关于加速度,下列说法中正确的是 A. 速度变化越大,加速度一定越大 B. 速度变化所用时间越短,加速度一定越大 C. 速度变化越快,加速度一定越大 D. 速度为零,加速度一定为零 例3. 一滑块由静止开始,从斜面顶端匀加速下滑,第5s末的速度是6m/s。求:(1)第4s末的速度;(2)头7s内的位移;(3)第3s内的位移。 例4. 公共汽车由停车站从静止出发以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动,同时一辆汽车以36km/h的不变速度从后面越过公共汽车。求: (1)经过多长时间公共汽车能追上汽车? (2)后车追上前车之前,经多长时间两车相距最远,最远是多少? 例5.静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,在力刚开始作用的瞬间,下列说法中正确的是 A. 物体立即获得加速度和速度

高中物理选修3-1物理磁场

基础知识一、磁场 1、磁场:磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质.它的基本特性是:对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用. 2、磁现象的电本质 二、磁感线 为了描述磁场的强弱与方向,人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线. 1.疏密表示磁场的强弱. 2.每一点切线方向表示该点磁场的方向,也就是磁感应强度的方向. 3.是闭合的曲线,在磁体外部由N极至S极,在磁体的内部由S极至N极.磁线不相切不相交。 4.匀强磁场的磁感线平行且距离相等.没有画出磁感线的地方不一定没有磁场. 5.安培定则:姆指指向电流方向,四指指向磁场的方向.注意这里的磁感线是一个个同心圆,每点磁场方向是在该点切线方向· *熟记常用的几种磁场的磁感线: 三、磁感应强度 1.磁场的最基本的性质是对放入其中的电流或磁极有力的作用,电流垂直于磁场时受磁场力最大,电流与磁场方向平行时,磁场力为零。 2.在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F跟电流强度I和导线长度l的乘积Il的比值,叫做通电导线所在处的磁感应强度. ①表示磁场强弱的物理量.是矢量. ②大小:B=F/Il(电流方向与磁感线垂直时的公式). ③方向:左手定则:是磁感线的切线方向;是小磁针N极受力方向;是小磁针静止时N极的指向.不是导线受力方向;不是正电荷受力方向;也不是电流方向.(根据实验得出的) ④单位:牛/安米,也叫特斯拉,国际单位制单位符号T. ⑤点定B定:就是说磁场中某一点定了,则该处磁感应强度的大小与方向都是定值. ⑥匀强磁场的磁感应强度处处相等. ⑦磁场的叠加:空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场,则该点的磁感应强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和,满足矢量运算法则.

高中物理选修3-3知识点与题型复习

热学知识点复习→制作人:湄江高级中学:吕天鸿 一、固、液、气共有性质 1、组成物质的分子永不停息、无规则运动。温度T越高,运动越激烈,分子平均动能。 注意:对于理想气体,温度T还决定其内能的变化。 扩散现象:相互渗透的反应 2、分子运动的表现 布朗运动:看不见的固体小颗粒被分子不平衡碰撞,颗粒越大,运动越 3、分子间同时存在引力与斥力,且都随着分子间距r的增加而。 (1)分子力的合力F表现:是为F引还是F斥?看间距与分界点r0关系,看下图 当r=r0时,F引=F斥,分子力为0; 当r>r0时,F引>F斥,分子力表现为 当r

非晶体:无确定的熔点。 → 物理性质:各向同性。原子排列:无规则 2,、同一种物质可能以晶体与非晶体两种不同形态出现。如碳形成的金刚石与石墨 3、有些晶体与非晶体可以相互转化。 4、常考晶体有:金刚石与石墨、石英、云母、食盐。常考非晶体有:玻璃、蜂蜡、松香。 三、热力学定律→研究高考对象为→主要还是理想气体 1、热力学第一定律:ΔU =W+Q 表达式中正、负号法则:如下图 2、气体实验定律与热力学第一定律的结合量是气体的体积和温度,当温度变化时,气体的内能变化,当体积变化时,气体将伴随着做功,解题时要掌握气体变化过程的特点: (1)等温过程:内能不变,即ΔU=0。温度T ↑,则内能增加,ΔU >0 (2)等容过程:W=0。若体积V ↑,则气体对外界做功,W 取“—”负号计算。反之亦然 (3)绝热过程:Q=0。 3、再次强调:温度T 决定分子平均动能的变化。也决定理想气体的内能变化 四、气体实验定律→ 理想气体→P 、V 、T=t 0c+273 三个物理量关系 1、三条特殊线 (等温线:P 1V 1=p 2V 2 ) 2、液体柱模型 (1)明确点:P 液=egh 一般不用。当液体为汞时,大气压以 为单位时,高为h cm 时,P 液=h .计算气

高中物理经典题库1000题

《物理学》题库 一、选择题 1、光线垂直于空气和介质的分界面,从空气射入介质中,介质的折射率为n,下列说法中正确的是() A、因入射角和折射角都为零,所以光速不变 B、光速为原来的n倍 C、光速为原来的1/n D、入射角和折射角均为90°,光速不变 2、甘油相对于空气的临界角为42.9°,下列说法中正确的是() A、光从甘油射入空气就一定能发生全反射现象 B、光从空气射入甘油就一定能发生全反射现象 C、光从甘油射入空气,入射角大于42.9°能发生全反射现象 D、光从空气射入甘油,入射角大于42.9°能发生全反射现象 3、一支蜡烛离凸透镜24cm,在离凸透镜12cm的另一侧的屏上看到了清晰的像,以下说法中正确的是() A、像倒立,放大率K=2 B、像正立,放大率K=0.5 C、像倒立,放大率K=0.5 D、像正立,放大率K=2 4、清水池内有一硬币,人站在岸边看到硬币() A、为硬币的实像,比硬币的实际深度浅 B、为硬币的实像,比硬币的实际深度深 C、为硬币的虚像,比硬币的实际深度浅 D、为硬币的虚像,比硬币的实际深度深 5、若甲媒质的折射率大于乙媒质的折射率。光由甲媒质进入乙媒质时,以下四种答案正确的是() A、折射角>入射角 B、折射角=入射角 C、折射角<入射角 D、以上三种情况都有可能发生 6、如图为直角等腰三棱镜的截面,垂直于CB面入射的光线在AC面上发生全反射,三棱镜的临界角() A、大于45o B、小于45o C、等于45o D、等于90o 7、光从甲媒质射入乙媒质,入射角为α,折射角为γ,光速分别为v甲和v乙,已知折射率为n甲>n乙,下列关系式正确的是() A、α>γ,v甲>v乙 B、α<γ,v甲>v乙 C、α>γ,v甲

(完整版)高中物理选修3-2知识点总结

高中物理选修3-2知识点总结 第一章 电磁感应 1.两个人物:a.法拉第:磁生电 b.奥期特:电生磁 2.产生条件:a.闭合电路 b.磁通量发生变化 注意:①产生感应电动势的条件是只具备 b ②产生感应电动势的那部分导体 相当于电源。 ③电源内部的电流从负极流向正 极。 3.感应电流方向的叛定: (1).方法一:右手定则 (2).方法二:楞次定律:(理解四种阻碍) ①阻碍原磁通量的变化(增反减同) ②阻碍导体间的相对运动(来拒去留) ③阻碍原电流的变化(增反减同) ④面积有扩大与缩小的趋势(增缩减扩) 4. 感应电动势大小的计算: (1).法拉第电磁感应定律: a.内容: b.表达式:t n E ??? =φ (2).计算感应电动势的公式 ①求平均值:t n E ??? =φ_ ②求瞬时值:E=BLV (导线切割类) ③法拉第电机:ω2 2 1BL E = ④闭合电路殴姆定律:)r (R I E +=感 5.感应电流的计算: 平均电流:t r R r R E I ?+?=+= )(_ φ 瞬时电流:r R BLV r R E I +=+= 6.安培力计算: (1)平均值: t BLq t r )(R BL L I B F ?=?+?= =φ_ _ (2). 瞬时值:r R V L B BIL F +==22 7.通过的电荷量:r R q t I +?= - = ??φ 注意:求电荷量只能用平均值,而不 能用瞬时值。 8.互感: 由于线圈A 中电流的变化,它产生的磁通量发生变化,磁通量的变化在线圈B 中 激发了感应电动势。这种现象叫互感。 9.自感现象: (1)定义:是指由于导体本身的电流发 生变化而产生的电磁感应现象。 (2)决定因素: 线圈越长, 单位长度上的匝数越多, 截面积越大, 它的自感系数就越大。另外, 有铁心的线圈的自感系数比没有铁心时要大得多。 (3)类型: 通电自感和断电自感 (4)单位:亨利(H )、毫亨(mH ),微 亨(μH )。 10.涡流及其应用 (1)定义:变压器在工作时,除了在原、副线圈产生感应电动势外,变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。一般来说,只要空间有变化的磁通量,其中的导体就会产生感应电流,我们把这种感应电流叫做涡流 (2)应用: a.新型炉灶——电磁炉。 b.金属探测器:飞机场、火车站安全检查、扫雷、探矿。 第二章 交变电流 一.正弦交变电流 1.两个特殊的位置 a.中性面位置: 磁通量ф最大,磁通量的变化率为零,即感应电动势零。

【电路】高中物理电路经典例题

?在许多精密的仪器中,如果需要较精确地调节某一电阻两端的电压,常常采用如图所示的电路.通过两只滑动变阻器R1和R2对一阻值为500 Ω 左右的电阻R0两端电压进行粗调和微调.已知两个滑动变阻器的最大阻值分别为200 Ω和10 Ω.关于滑动变阻器R1、R2的连接关系和各自所起的作用,下列说法正确的是( B A.取R1=200 Ω,R2=10 Ω,调节R1起粗调作用 B.取R1=10 Ω,R2=200 Ω,调节R2起微调作用 C.取R1=200 Ω,R2=10 Ω,调节R2起粗调作用 D.取R1=10 Ω,R2=200 Ω,调节R1起微调作用 滑动变阻器的分压接法实际上是变阻器的一部分与另一部分在跟接在分压电路中的电阻并联之后的分压,如果并联的电阻较大,则并联后的总电阻接近变阻器“另一部分”的电阻值,基本上可以看成变阻器上两部分电阻的分压.由此可以确定R1应该是阻值较小的电阻,R2是阻值较大的电阻,且与R1的一部分并联后对改变电阻的影响较小,故起微调作用,因此选项B是正确的. 如图所示,把两相同的电灯分别拉成甲、乙两种电路,甲电路所加的电压为8V, 乙电路所加的电压为14V。调节变阻器R 1和R 2 使两灯都正常发光,此时变阻器 消耗的电功率分别为P 甲和P 乙 ,下列关系中正确的是( a ) A.P 甲> P 乙 B.P 甲<P 乙 C.P 甲 = P 乙 D.无法确 定 ?一盏电灯直接接在电压恒定的电源上,其功率是100 W.若将这盏灯先接一段很长的导线后,再接在同一电源上,此时导线上损失的电功率是9 W,那么此电灯的实际功率将( ) A.等于91 W B.小于91 W C.大于91 W D.条件不足,无法确定

(完整版)高中物理选修3-1笔记磁场

第三章磁场 3.1磁现象和磁场 一、磁现象 1.磁性:物质具有吸引铁钴镍等物质的性质称为磁性。 2.磁体:具有磁性的物质叫磁体。 3.磁极:磁性最强的部分叫磁极。任何磁铁都有两个磁极,一个叫S极,一个叫N极。 4.磁极之间的相互作用:同名相斥,异名相吸。 二、电流的磁效应 1.电流对小磁针的作用(丹麦物理学家奥斯特) 1)现象:通电后,通电导线下方的与导线平行的小磁针发生偏转。 2)注意:为排除地磁场的影响,小磁针及通电导线均应南北放置。 3)结论:通电导线周围有磁场产生。 2.磁铁对通电导线的作用 结论:磁铁会对通电导线产生力的作用,使导体偏转。 3.定义:通电导体的周围有磁场,电流的磁场使放在导体周围的磁针发生偏转,磁场的方向跟电流有关,这种现象叫电流的磁效应。 三、磁场 1.定义:磁场是磁体或电流周围存在的一种特殊物质。 2.性质:对放入其中的磁极或电流产生力的作用。 3.产生: 1)永磁体 2)电流 4. 小磁针静止时N极所指的方向即为该点的磁场方向。 四、地磁场 1.两极

1)地理南极是地磁北极 2)地理北极是地磁南极 2.定义:地球周围存在着的磁场叫做地磁场 3.地磁偏角 地轴与磁轴之间的夹角称为地磁偏角

3.2磁感应强度 一、磁感应强度 1.定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线所受的安培力跟电流I和导线长度L的乘积的比值叫磁感应强度。 2.物理意义:表示磁场强弱和方向的物理量 3.表示:B 4.公式 B= F 电流方向与磁场方向垂直 5.单位:特斯拉,简称特,符号T。(1T=1N ) 6.方向:小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向。即磁场方向。 三、探究影响通电导线受力的因素 1.电流元:把很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫电流元。 2.检验电流:为了间接了解磁场特性而垂直放入磁场的电流元称为检验电流。 3.方法 1)保持I不变,改变L 2)保持L不变,改变I 4.结论 F∝IL

高中物理力学典型例题

高中物理力学典型例题 1、如图1-1所示,长为5米的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距 为4米的两杆顶端A、B。绳上挂一个光滑的轻质挂钩。它钩着一个重 为12牛的物体。平衡时,绳中张力T=____ 分析与解:本题为三力平衡问题。其基本思路为:选对象、分析力、画 力图、列方程。对平衡问题,根据题目所给条件,往往可采用不同的方 法,如正交分解法、相似三角形等。所以,本题有多种解法。 解法一:选挂钩为研究对象,其受力如图1-2所示,设细绳与水平夹角 为α,由平衡条件可知:2TSinα=F,其中F=12牛,将绳延长,由图 中几何条件得:Sinα=3/5,则代入上式可得T=10牛。 解法二:挂钩受三个力,由平衡条件可知:两个拉力(大小相等均为T) 的合力F’与F大小相等方向相反。以两个拉力为邻边所作的平行四边形 为菱形。如图1-2所示,其中力的三角形△OEG与△ADC相似,则: 得:牛。 想一想:若将右端绳A 沿杆适当下移些,细绳上张力是否变化? (提示:挂钩在细绳上移到一个新位置,挂钩两边细绳与水平方向夹角仍相等,细绳的张力仍不变。) 2、如图2-1所示,轻质长绳水平地跨在相距为2L的两个小定滑轮A、 B上,质量为m的物块悬挂在绳上O点,O与A、B两滑轮的距离相 等。在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力F=mg。先托住物块, 使绳处于水平拉直状态,由静止释放物块,在物块下落过程中,保持 C、D两端的拉力F不变。 (1)当物块下落距离h为多大时,物块的加速度为零? (2)在物块下落上述距离的过程中,克服C端恒力F做功W为多少? (3)求物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H? 分析与解:物块向下先作加速运动,随着物块的下落,两绳间的夹角 逐渐减小。因为绳子对物块的拉力大小不变,恒等于F,所以随着两 绳间的夹角减小,两绳对物块拉力的合力将逐渐增大,物块所受合力 逐渐减小,向下加速度逐渐减小。当物块的合外力为零时,速度达到 最大值。之后,因为两绳间夹角继续减小,物块所受合外力竖直向上, 且逐渐增大,物块将作加速度逐渐增大的减速运动。当物块下降速度 减为零时,物块竖直下落的距离达到最大值H。 当物块的加速度为零时,由共点力平衡条件可求出相应的θ角,再由θ角求出相应的距离h,进而求出克服C端恒力F所做的功。 对物块运用动能定理可求出物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H。 (1)当物块所受的合外力为零时,加速度为零,此时物块下降距离为h。因为F恒等于mg,所以绳对物块拉力大小恒为mg,由平衡条件知:2θ=120°,所以θ=60°,由图2-2知: h=L*tg30°= L [1] (2)当物块下落h时,绳的C、D端均上升h’,由几何关系可得:h’=-L [2] 克服C端恒力F做的功为:W=F*h’[3]

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