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1、2009年高考物理 电学部分复习的思考,南昌二中 陈伟平,一. 20062008这三年考了什么?,二. 20062008这三年考题有什么特点?,三. 还有七十八天,我们做什么?,高考指挥棒,20062008 这三年考了什么?,近三年全国高考物理试题,四.近三年全国高考物理试题综述,近三年全国高考物理试题,20矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定 磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列i-t图中正确的是 D,一.2008年高考物理电学试题赏析,25.(22分)如图所示,在坐标系xOy中,过原
2、点的直线OC与x轴正向的夹角120,在OC右侧有一匀强电场,在第二、三象限内有一匀强磁场,其上边界与电场边界重叠,右边界为y轴,左边界为图中平行于y轴的虚线,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里.一带正电荷q、质量为m的粒子以某一速度自磁场左边界上的A点射入磁场区域,并从O点射出,粒子射出磁场的速度方向与x轴的夹角30,大小为v，粒子在磁场内的运动轨迹为纸面内的一段圆弧,且弧的半径为磁场左右边界间距的2倍,粒子进入电场后,在电场力的作用下又由O点返回磁场区域,经过一段时间后再次离开磁场.已知粒子从A点射入到第二次离开磁场所用时间恰好粒子在磁场中做圆周运动的周期.忽略重力的影响.求： (
3、1)粒子经过A点时的速度方向和A点到x轴的距离； (2)匀强电场的大小和方向； (3)粒子从第二次离开磁场到再次进入电场所用的时间。,难度: 0.2041,一.2008年高考物理电学试题赏析,答案（1）粒子自点射入磁场的速度与左边界垂直,点到轴的距离,（2）,.,匀强电场的方向与轴正向 夹角应为1500.,（3）,一.2008年高考物理电学试题赏析,07全国卷20T a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点的电势为4 V，如图，由此可知c点的电势为 A4 V B8 V C12 V D24 V
4、,【解答】运用一个推论：在匀强电场中,任意一族平行线上等距离的两点的电势差相等,则Uba=Ucd,所以c点电势为8V。故B选项正确。,二.2007年高考物理电学试题赏析,07全国卷21T如图所示，LOOT为一折线，它所形成的两个角LOO和OOL均为45。折线的右边有一匀强磁场.其方向垂直于纸面向里.一边长为l的正方形导线框沿垂直于OO的方向以速度v作匀速直线运动，在t0的刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流-时间（I-t）关系的是（时间以l/v为单位）,45,l,l,二.2007年高考物理电学试题赏析,2007全国卷25T22分 两平面荧光
5、屏互相垂直放置，在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x轴和y轴，交点O为原点，如图所示。在y0，00，xa的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为B。在O点处有一小孔，一束质量为m、带子电量为q（q0）的粒子沿x轴经小孔射入磁场，最后打在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮。入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在0a的区域中运动的时间之比为25，在磁场中运动的总时间为7T/12，其中T为该粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围（不计重力的影响）。,二.2007年高考物理电学试题赏析,2006年全国卷 17T
6、图中为一“滤速器”装置示意图.a、b为水平放置的平行金属板,一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间.为了选取具有某种特定速率的电子,可在a、b间加上电压,并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场,使所选 电子仍能够沿水平直线OO运动,由O射出.不计重力作用.可能达到上述目的的办法是AD A.使a板电势高于b板,磁场方向垂直纸面向里 B.使a板电势低于b板,磁场方向垂直纸面向里 C.使a板电势高于b板,磁场方向垂直纸面向外 D.使a板电势低于b板,磁场方向垂直纸面向外,三.2006年高考物理电学试题赏析,2006年全国卷 21T如图所示,在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角
7、形金属导轨aob(在纸面内),磁场方向垂直纸面朝里,另有两根金属导轨c、d分别平行于oa、ob放置.保持导轨之间接触良好,金属导轨的电阻不计.现经历以下四个过程：以速率v移动d,使它与ob的距离增大一倍；再以速率v移动c,使它与oa的距离减小一半；然后,再以速率2v移动c,使它回到原处；最后以速率2v移动d,使它也回到原处.设上述四个过程中通过电阻R的电量的大小依次为Q1、Q2、Q3和Q4,则A A. Q1Q2Q3Q4 B. Q1Q22Q32Q4 C. 2Q12Q2Q3Q4 D. Q1Q2Q3Q4,三.2006年高考物理电学试题赏析,2006年全国卷 25T20分 有个演示实验,在上下面都是金
8、属板的玻璃盒内,放了许多用锡箔纸揉成的小球,当上下板间加上电压后,小球就上下不停地跳动。现取以下简化模型进行定量研究。 如图所示，电容量为C的平行板电容器的极板A和B水平放置，相距为d,与电动势为、内阻可不计的电源相连。设两板之间只有一个质量为m的导电小球，小球可视为质点。已知：若小球与极板发生碰撞，则碰撞后小球的速度立即变为零，带电状态也立即改变，改变后，小球所带电荷符号与该极板相同，电量为极板电量的倍( 1)。不计带电小球对极板间匀强电场的影响。重力加速度为g。,(1)欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动，电动势至少应大于多少？ (2)设上述条件已满足，在较长的时间间隔T内小球做了很多次
9、往返运动。求在T时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量。,三.2006年高考物理电学试题赏析,答案：,20062008 这三年考题有什么特点?,近四年全国卷I 中电学内容分布情况,一、均为主干知识,通过分析可得出以下特点：,1.电学内容（实验除外）在试卷中所占比重较为稳定，基本上是两个选择题，一个计算题（压轴题）。,2.考察重点非常集中，每年均涉及带点粒子在电磁场中的运动和电磁感应，且带点粒子的运动均以压轴题形式出现。,3.计算题都未涉及到电磁感应 ，显示出一定的延续性和统一性。,二、电学计算题的命题预期,由带电粒子在电磁场中运动结合动力学、运动学知识构成一类题目。（05、06、07、0
10、8全国I卷的25题均是如此）,由电磁感应与直流电路、安培力、牛顿定律、能量守恒定律等知识构成另一类题目。（2003、2004两年全国卷I的电学试题即如此）,三、选择题不难,计算题难,2008年全国各地高考试题分析：,各地试卷的分析结果：,1.考察重点较为一致，还是以粒子在场中的运动和电磁感应现象作为核心内容。,2.值得注意的是几份试卷的计算题均有电磁感应内容，这是和全国卷I的较大区别。,3.选择题所涉及知识点较为分散，仅从08年试题看，对交变电流的考察次数较多。,还有七十八天 我们做什么?,示例:按课时安排复习专题,1.怎样定专题,示例:按课时安排复习专题,1.怎样定专题,问题1：质量为m，电
11、量为q的带正电粒子以v0的速度射入垂直磁感强度为B的匀强磁场中， 若不计粒子的重力，问带电粒子将作什么运动？为什么？,带电粒子运动的半径和周期是多少？,示例1、由易至难形成较稳定的解题策略,F,2.专题教学形式,问题2：速度为零、质量为m 、电量为q的正离子经过电压U加速，进入磁感应强度为B的匀强磁场，到达记录它的照相底片上的P点。若测得P点到入口处S1的距离为x，试求离子的质量。,S1,问题3：质量为m、带电荷量为q的粒子（重力不计），以初速度v垂直于磁场方向，沿与边界成 30角的方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中。,画出粒子运动的轨迹。,求正负粒子在磁场中运动的时间之比。,问题4：若此带电
12、粒子的质量m=1.710-27kg，电荷量q=1.610-19C，以速度v=3.2106m/s，沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中，磁感应强度B=0.17T，磁场的宽度L=10cm，求: (1) 偏转角。 (2) 出磁场时偏离入射方向的距离d。,O,拓展:一个垂直纸面向外的有界匀强磁场形状如图所示，磁场宽度为d。在垂直B的平面内的A点，有一个电量为q、质量为m、速度为v的带电粒子进入磁场，请问其速度方向与磁场边界的夹角为多少时粒子穿过磁场的时间最短？(已知mv/Bqd）,解:带电粒子的速度方向垂直于边界进入磁场时间最短,O,R,d,R,O,与边界的夹角为（90-）,中垂线,分
13、析:因为v B , 所以Fv，粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动，速度v不变。欲使穿过磁场时间最短，须使弧长s有最小值，则要求弦最短。,解:,问题5：在半径为R的圆内有的匀强磁场，一个电子从A点沿AO方向垂直射入磁场。离开磁场时电子获得60的偏角，试求电子的速度和在磁场中运动的时间。,问题6：电子以某一速度进入两个宽度均为d的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向如图，磁场区域右侧有一个荧光屏。,思考:电子打到荧光屏上的位置坐标x和电子的速度的函数关系。,若电子能够穿过磁场区域而打到荧光屏上，试在图上定性地画出电子运动的轨迹。,问题7：在一个圆形区域内，方向相反的匀强磁场分布在半圆形区域、中，A
14、2A4与A1A3的夹角为60,一电子从A1处沿与A1A3成30的方向射入磁场，并以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入区，最后从A4处射出磁场，求区域、的磁感应强度之比。,问题8：两平面荧光屏互相垂直放置，在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x轴和y轴，交点O为原点，如图所示。在y0，00， xa的区域由垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为B。在O点处有一小孔，一束质量m、带电量q的正离子沿x轴经小孔O射入磁场，最后打在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮。入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在0xa的区域中运动的时间与在xa的区域中运动的时间之比为
15、25，在磁场中运动的总时间为7T/12，其中T为该粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中作圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围（不计重力的影响）。,总结：,解题的关键是分析物理过程，确定带电粒子在磁场中作圆周运动的圆心和半径，画出轨迹，再利用圆周运动的半径及周期公式求解。,例1.2002广东如图所示，半径为R，单位长度电阻为的均匀导体圆环固定在水平面上，圆环中心为O.匀强磁场垂直水平面方向向下，磁感强度为B.平行于直线MON的导体杆ab，沿垂直于杆的方向向右运动.杆的电阻可以忽略不计，杆与圆环接触良好.某时刻，杆的位置如图，aOb=2，速度为v.求此时刻作用在杆上安培力的大小.,示例: 电磁感
16、应导体棒习题课,3.习题课教学形式,例2.如图所示,平行长直金属导轨置于竖直平面内,间距为l，导轨上端接有阻值为R的电阻,质量为m的导体垂直跨放在导轨上,并搁在支架上.导轨和导体棒的电阻均不计,且接触良好,他们之间的摩擦不计.在导轨平面内有一矩形区域内存在着垂直向里的匀强电场,磁感应强度大小为B.开始时,导体棒静止.当磁场以速度v0匀速向上运动时,导体棒随之开始运动,并很快达到恒定的速度,此时导体棒仍处于磁场区域内.求,(1)导体棒所达到的恒定速度? (2)导体棒以恒定速度运动时,电路中消耗的电功率是多少？,解：(1)设导体棒所达到的恒定速度为v 则感应电动势 E=Bl(v1 v) 感应电流
17、I=E/R 导体棒受的安培力F=BI l=B 2 l 2(v0-v)/R 根据二力平衡得 B 2 l 2(v0-v)/R = mg 解得 v = v1-mgR/B2l2 (2) 电路中消耗的电动势为P 则P=I2R= B 2 l 2(v0-v)2/R= m2g2R/B2l2,例3.如图所示,为足够长的光滑导轨MN和PQ,导轨相距为L,上端MP之间连接的电阻为R,并处于垂直纸面向外的均匀磁场中,磁感应强度的大小B 随时间 t 的变化规律 B= k t ,其中 k 为大于零的常数.质量为m的金属捧 ab 垂直导轨放在MP 附近,从静止开始下滑,当下滑高度为 h 时速度恰好最大, 此时磁感应强度大小
18、为B1,设金属捧电阻为 r,导轨电阻忽略不计.求金属捧能达到的最大速度.,解:金属捧达到最大速度时,由于金属棒切割磁感线而产生的感应电动势为E1=B1Lv 由于磁感应强度的变化而产生的感应电动势为 电流强度为,当重力和安培力平衡时,加速度为零,速度达到最大值 mg=B1IL,例4.质量为m的金属杆ab,以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成角,两导轨之间用一电阻R相连,如图.若有磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过轨道平面,导轨与杆电阻不计,金属杆上行到某一高度后又返回下行,则上行与下行回到底端的两个过程比较BCD A.所用时间上行大于下行 B.电阻R产生的热量上行
19、时小于初动能,下行时小于最大重力势能 C.电阻R上通过的电荷量上行等于下行 D.金属杆ab受到磁场力的冲量大小上行等于下行,例5.如图所示, 磁感应强度为B的匀强磁场与水平面垂直,导轨电阻不计,质量为m,长为 l , 电阻为R 的直导线AB可以在导轨上无摩擦地自由滑动,设导轨足够长,且与水平面夹角为.求在导线从静止开始下滑的过程中最大速度是多少?,解:,动生电动势中的“导体棒导轨”问题 （一）、“单棒导轨”问题,（二）、“双棒导轨”问题,示例2:电磁感应图像问题习题课,电磁感应的图像问题中包括 Bt、st、Et、It、Ft、pt 、t、Ex、Ix图等,3.习题课教学形式,例1.（07全国I）如
20、图所示，LOOL为一折线，它所形成的两个角LOO和OOL均为45。折线的右边有一匀强磁场，其方向垂直于纸面向里。一边长为l的正方形导线框沿垂直于OO的方向一速度v做匀速直线运动，在t=0时刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流-时间（I-t）关系的是（时间以l/v为单位） D,例2. （07全国II）如图所示，在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面。一导线框abcdef位于纸面内，况的邻边都相互垂直，bc边与磁场的边界P重合。导线框与磁场区域的尺寸如图所示。从t=0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区
21、域。以abcdef为线框中的电动势的正方向，以下四个-t关系示意图中正确的是 C,A B C D,例3. （08全国II）如图，一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场；一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直；虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直，ba 的延长线平分导线框。在t0时，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动，直到整个导线框离开磁场区域。以i表示导线框中感应电流的强度，取逆时针方向为正。下列表示it关系的图示中，可能正确的是 C,例4.如图所示，一有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧相距为
22、L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直。现使线框以速度v匀速穿过磁场区域。若以初始位置为计时起点，规定电流逆时针方向时的电流和电动势方向为正，B垂直纸面向里时为正，则以下关于线框中的感应电动势、 磁通量、感应电流、和电功 率的四个图象描述正确的是：ACD,例5.如图甲所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B，磁场区域的宽度均为a，一正三角形（高度为a）导线框ABC从图示位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域， 以逆时针方向为电流的正方向，在图乙中感应电流I与线框移动距离x的关系图象正确 的是 C,例6.如图所示，一个边长为a、电阻为R的等边三角形
23、线框，在外力作用下，以速度v匀速穿过宽度均为a的两个匀强磁场。这两个磁场的磁感应强度大小均为B，方向相反。线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直。取逆时针方向的电流为正。若从图示位 置开始，线框中产生的感应电 流i与沿运动方向的位移x之间 的函数图象，下面四个图中正 确的是B,例7. （08全国I）矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直低面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列各图中正确的是 D,例8. 06天津在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方
24、向如图1所示，当磁场的磁感应强度B随时间如图2变化时，图3中正确表示线圈中感应电动势E变化的是（ A ）,例9.矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下静止不动，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度随时间变化的图象如图（乙）所示t0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，在04 s内, 线框ab边受力随时间变化 的图象（力的方向规定以向左为正方向）可能是下图中的 D,1.在专题复习中，按相近内容，相似规律、相同方法归类，定好专题，构建知识框架，形成知识网络。 2.在复习中，通过纵横联系，使知识融会贯通，举一反三；通过归纳概括，使知识系统完整；通过对应比较，使知识得到激活，使能力得到提高；从而
25、实现专题突破，能力升华。 3.专题训练可以把重点放在学科内综合能力提高上，放在掌握分析问题的方法上，放在综合运用知识解决问题的能力上。 4.综合能力训练要及时改、评，重视信息反馈。每练必改，随练随改，改后必评。对易错题、典型题、综合题及时评讲，及时反馈，及时消化，及时巩固。,冲刺阶段复习思考,预祝全省各兄弟学校 2009年高考取得优异成绩！,(07全国2) 25、（20分）、如图所示，在坐标系XOY的第一象限中存在沿Y的正方向的匀强电场，场强为为E，在其它象限中存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，A是Y轴上的一点，它到坐标原点O的距离为h；C是X轴上的一点，到O的距离为L，质量为m。电荷量为q的带负电的粒子以某一初速沿X轴方向从A点进入电场区域，继而通过C点进入磁场区域，并再次通过A点，此时速度方向与Y轴成锐角，不计重力。试求 （1）粒子经过C点时的 速度大小和方向 （2）磁感应强度的大小B,