對稱與化立體為平面兩種解題思想方法分析與思考

1、 物理學思想物理學思想化立體位平面化立體位平面18如圖所示，如圖所示，A、B為豎直墻面上等高的兩點，為豎直墻面上等高的兩點，AO、BO為長度相等的兩根輕繩，為長度相等的兩根輕繩，CO為一根輕桿，為一根輕桿，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸C在在AB中點中點D的正下方，的正下方，AOB在同一水平面在同一水平面內(nèi)，內(nèi)， AOB120 ， COD60 ，若在，若在O點處懸點處懸掛一個質(zhì)量為掛一個質(zhì)量為m的物體，則平衡后繩的物體，則平衡后繩AO所受的拉所受的拉力和桿力和桿OC所受的壓力分別為所受的壓力分別為 Amg，B C ，mg Dmg21mg33mg332mg21mg332mg332 D C B O A m 如圖所示，兩

2、根直木棍如圖所示，兩根直木棍AB和和CD相互平行，斜靠相互平行，斜靠在豎直墻壁上固定不動，水泥圓筒從木棍的上部在豎直墻壁上固定不動，水泥圓筒從木棍的上部勻速滑下若保持兩木棍傾角不變，將兩者間的勻速滑下若保持兩木棍傾角不變，將兩者間的距離稍增大后固定不動，且仍能將水泥圓筒放在距離稍增大后固定不動，且仍能將水泥圓筒放在兩木棍的上部，則兩木棍的上部，則( ) A勻速下滑勻速下滑 B勻加速下滑勻加速下滑 C可能靜止可能靜止 D一定靜止一定靜止 21如圖所示，水平傳送帶帶動兩金屬桿勻速向右運動，如圖所示，水平傳送帶帶動兩金屬桿勻速向右運動，傳送帶右側(cè)與兩光滑平行金屬導軌平滑連接，導軌與水傳送帶右側(cè)與兩光

3、滑平行金屬導軌平滑連接，導軌與水平面間夾角為平面間夾角為30，兩虛線，兩虛線EF、GH之間有垂直導軌平之間有垂直導軌平面向下的勻強磁場，磁感應強度為面向下的勻強磁場，磁感應強度為B，磁場寬度為，磁場寬度為L，兩金屬桿的長度和兩導軌的間距均為兩金屬桿的長度和兩導軌的間距均為d，兩金屬桿，兩金屬桿a、b質(zhì)量均為質(zhì)量均為m，兩桿與導軌接觸良好。當金屬桿，兩桿與導軌接觸良好。當金屬桿a進入磁進入磁場后恰好做勻速直線運動，當金屬桿場后恰好做勻速直線運動，當金屬桿a離開磁場時，金離開磁場時，金屬桿屬桿b恰好進入磁場，則恰好進入磁場，則 A金屬桿金屬桿b進入磁場后做加速運動進入磁場后做加速運動B金屬桿金屬桿

4、b進入磁場后做勻速運動進入磁場后做勻速運動C兩桿在穿過磁場的過程中兩桿在穿過磁場的過程中，回路中產(chǎn)生的總熱量為，回路中產(chǎn)生的總熱量為mgL/2D兩桿在穿過磁場的過程中，兩桿在穿過磁場的過程中，回路中產(chǎn)生的總熱量為回路中產(chǎn)生的總熱量為mgL圖甲遮光片光源光敏管數(shù)字計時器氣 墊 導 軌標尺 如圖所示，兩個端面半徑同為如圖所示，兩個端面半徑同為R的圓柱形鐵芯同的圓柱形鐵芯同軸水平放置，相對的端面之間有一縫隙，鐵芯上軸水平放置，相對的端面之間有一縫隙，鐵芯上繞導線并與電源連接，在縫隙中形成一勻強磁場。繞導線并與電源連接，在縫隙中形成一勻強磁場。一銅質(zhì)細直棒一銅質(zhì)細直棒ab水平置于縫隙中，且與圓柱軸線水

5、平置于縫隙中，且與圓柱軸線等高、垂直。讓銅棒從靜止開始自由下落，銅棒等高、垂直。讓銅棒從靜止開始自由下落，銅棒下落距離為下落距離為0.2R時銅棒中電動勢大小為時銅棒中電動勢大小為E1，下落，下落距離為距離為0.8R時電動勢大小為時電動勢大小為E2，忽略渦流損耗和，忽略渦流損耗和邊緣效應。關(guān)于邊緣效應。關(guān)于E1、E2的大小和銅棒離開磁場前的大小和銅棒離開磁場前兩端的極性，下列判斷正確的是兩端的極性，下列判斷正確的是AE1E2，a端為正端為正 BE1E2，b端為正端為正 CE1E2，a端為正端為正 DE1E2，b端為正端為正 如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為m、長為、長為L的直導線用兩絕緣的直導線

6、用兩絕緣細線懸掛于細線懸掛于OO，并處于勻強磁場中。當導線中，并處于勻強磁場中。當導線中通以沿通以沿x負方向的電流負方向的電流I，且導線保持靜止時，懸，且導線保持靜止時，懸線與豎直方向的夾角為。則磁感應強度方向和大線與豎直方向的夾角為。則磁感應強度方向和大小可能為（小可能為（ ） （A）z正向，正向， （B）y正向，正向， （C）z負向，負向， （D）沿懸線向上，沿懸線向上，tanILmgILmgtanILmgsinILmg 如圖，足夠長的如圖，足夠長的U型光滑金屬導軌平面與水平面成型光滑金屬導軌平面與水平面成角角(090)，其中，其中MN與與PQ平行且間距為平行且間距為L，導軌平面與磁感應強

7、度，導軌平面與磁感應強度為為B的勻強磁場垂直，導軌電阻不計金屬棒的勻強磁場垂直，導軌電阻不計金屬棒ab由靜止開始沿導由靜止開始沿導軌下滑，并與兩導軌始終保持垂直且良好接觸，軌下滑，并與兩導軌始終保持垂直且良好接觸，ab棒接入電路棒接入電路的電阻為的電阻為R，當流過，當流過ab棒某一橫截面的電量為棒某一橫截面的電量為q時，棒的速度大時，棒的速度大小為小為v，則金屬棒，則金屬棒ab在這一過程中在這一過程中()A運動的平均速度大小為運動的平均速度大小為 B下滑的位移大小為下滑的位移大小為 C產(chǎn)生的焦耳熱為產(chǎn)生的焦耳熱為qBLvD受到的最大安培力大小為受到的最大安培力大小為2vsinRvLB22BLq

8、R 圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，兩磁極圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，兩磁極N、S間的磁間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，場可視為水平方向的勻強磁場，A為交流電流表線圈為交流電流表線圈繞垂直于磁場方向的水平軸繞垂直于磁場方向的水平軸OO沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動從圖示位置開始計時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化動從圖示位置開始計時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖象如圖乙所示以下判斷正確的是（）的圖象如圖乙所示以下判斷正確的是（） A電流表的示數(shù)為電流表的示數(shù)為10A B線圈轉(zhuǎn)動的角速度為線圈轉(zhuǎn)動的角速度為50 rad/s C0.01s時線圈平面與磁場方向平行時線圈平面與磁場方向平行 D0.

9、02s時電阻時電阻R中電流的方向自右向左中電流的方向自右向左 如圖為一種早期發(fā)電機原理示意圖，該發(fā)電機由固定如圖為一種早期發(fā)電機原理示意圖，該發(fā)電機由固定的圓形線圈和一對用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構(gòu)成，兩的圓形線圈和一對用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構(gòu)成，兩磁極相對于線圈平面對稱，在磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動過磁極相對于線圈平面對稱，在磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動過程中，磁極中心在線圈平面上的投影沿圓弧程中，磁極中心在線圈平面上的投影沿圓弧XOY運動，運動，（O是線圈中心），則（）是線圈中心），則（） A從從X到到O，電流由，電流由E經(jīng)經(jīng)G流向流向F，先增大再減小，先增大再減小 B從從X到到O，電流由，電流由F經(jīng)經(jīng)G流向流

10、向E，先減小再增大，先減小再增大 C從從O到到Y(jié)，電流由，電流由F經(jīng)經(jīng)G流向流向E，先減小再增大，先減小再增大 D從從O到到Y(jié)，電流由，電流由E經(jīng)經(jīng)G流向流向F，先增大再減小，先增大再減小 如圖甲所示，一端封閉的兩條平行光滑導軌相距如圖甲所示，一端封閉的兩條平行光滑導軌相距L，距左端，距左端L處處的中間一段被彎成半徑為的中間一段被彎成半徑為H的的1/4圓弧，導軌左右兩段處于高度圓弧，導軌左右兩段處于高度相差相差H的水平面上，圓弧導軌所在區(qū)域無磁場，右段區(qū)域存在勻的水平面上，圓弧導軌所在區(qū)域無磁場，右段區(qū)域存在勻強磁場強磁場B0，左段區(qū)域存在均勻分布但隨時間線性變化的磁場，左段區(qū)域存在均勻分布但

11、隨時間線性變化的磁場B（t），如圖乙所示，兩磁場方向均豎直向上。在圓弧頂端，放），如圖乙所示，兩磁場方向均豎直向上。在圓弧頂端，放置一質(zhì)量為置一質(zhì)量為m的金屬捧的金屬捧ab，與導軌左段形成閉合回路，從金屬棒，與導軌左段形成閉合回路，從金屬棒下滑開始計時，經(jīng)過時間下滑開始計時，經(jīng)過時間t0滑到圓弧底端。設金屬棒在回路中的滑到圓弧底端。設金屬棒在回路中的電阻為電阻為R，導軌電阻不計，重力加速度為，導軌電阻不計，重力加速度為g。（1）問金屬棒在圓弧內(nèi)滑動時，回路中感應電流的大小和方向是）問金屬棒在圓弧內(nèi)滑動時，回路中感應電流的大小和方向是否發(fā)生改變？為什么？否發(fā)生改變？為什么？ （2）求）求0到到t

12、0時間內(nèi)，回路中感應電流產(chǎn)生的焦耳熱量。時間內(nèi)，回路中感應電流產(chǎn)生的焦耳熱量。（3）探討在金屬棒滑到圓弧底端進入勻強磁場）探討在金屬棒滑到圓弧底端進入勻強磁場B0的一瞬間，回路的一瞬間，回路中感應電流的大小和方向。中感應電流的大小和方向。 解：（解：（1）感應電流的大小和方向均不發(fā)生改變，因為金屬棒滑）感應電流的大小和方向均不發(fā)生改變，因為金屬棒滑到圓弧任意位置時，回路中磁通量的變化率相同到圓弧任意位置時，回路中磁通量的變化率相同 （2）0t0時間內(nèi)，設回路中感應電動勢大小為時間內(nèi)，設回路中感應電動勢大小為E，感應電流為，感應電流為I，感應電流產(chǎn)生的焦耳熱量為感應電流產(chǎn)生的焦耳熱量為Q，由法拉

13、第電磁感應定律：，由法拉第電磁感應定律： 根據(jù)閉合電路歐姆定律：根據(jù)閉合電路歐姆定律： 由焦耳定律及由焦耳定律及有有Q=I2Rt0= （3）設金屬棒進入磁場）設金屬棒進入磁場B0一瞬間的速度為一瞬間的速度為v，金屬棒在圓弧區(qū)，金屬棒在圓弧區(qū)域下滑的過程中，機械能守恒：域下滑的過程中，機械能守恒： mgh=1/2mv2 在很短的時間在很短的時間t內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應定律，金屬棒進入磁內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應定律，金屬棒進入磁場場B0瞬間的感應電動勢為瞬間的感應電動勢為E，則：，則：=B0Lx+L2B（t） 閉合電路歐姆定律，求得感應電流：閉合電路歐姆定律，求得感應電流：I=B0L( - L /t

14、0 ) /R 根據(jù)根據(jù)討論：討論： 當時，當時，I=0 當方向為當方向為ba 當方向為當方向為abtEREI RtBL0204gH2 對稱思想分析問題對稱思想分析問題如圖，一半徑為如圖，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電的電荷，在垂直于圓盤且過圓心荷，在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有的軸線上有a、b、d三個三個點，點，a和和b、b和和c、c和和d間的距離均為間的距離均為R，在，在a點處有一點處有一電荷量為電荷量為q（q0）的固定點電荷已知）的固定點電荷已知b點處的場強點處的場強為零，則為零，則d點處場強的大小為（點處場強的大小為（k為靜電力常量為靜電力常量)A

15、. B.C. D.23Rqk2910Rqk2RqQk299RqQk下列選項中的各下列選項中的各1/4圓環(huán)大小相同圓環(huán)大小相同,所帶電荷量所帶電荷量已在圖中標出已在圖中標出,且電荷均勻分布且電荷均勻分布,各各1/4圓環(huán)間圓環(huán)間彼此絕緣彼此絕緣. 坐標原點坐標原點O處電場強度最大的是處電場強度最大的是（2013山東）如圖所示，在山東）如圖所示，在x軸上相距為軸上相距為L的兩點的兩點固定兩個等量異種點電荷固定兩個等量異種點電荷+Q、-Q，虛線是以，虛線是以+Q所所在點為圓心、為半徑在點為圓心、為半徑 的圓，的圓，a、b、c、d是圓是圓上的四個點，其中上的四個點，其中a、c兩點在兩點在x軸上，軸上，b

16、、d兩點關(guān)兩點關(guān)于于x軸對稱下列判斷正確的是（）軸對稱下列判斷正確的是（） A Ab b、d d兩點處的電勢相同兩點處的電勢相同 B B四點中四點中c c點處的電勢最低點處的電勢最低 C Cb b、d d兩點處的電場強度相同兩點處的電場強度相同 D D將一試探電荷將一試探電荷+q+q沿圓周由沿圓周由a a點移至點移至c c點，點，+q+q的電勢能減小的電勢能減小 2L15如圖所示，勻強電場中的如圖所示，勻強電場中的A、B、C三點構(gòu)成三點構(gòu)成一邊長為一邊長為a的等邊三角形。電場強度的方向與紙面的等邊三角形。電場強度的方向與紙面平行。電子以某一初速度僅在靜電力作用下從平行。電子以某一初速度僅在靜電

17、力作用下從B移移動到動到A動能減少動能減少E0, 質(zhì)子僅在靜電力作用下從質(zhì)子僅在靜電力作用下從C移動移動到到A動能增加動能增加E0，已知電子和質(zhì)子電量絕對值均為，已知電子和質(zhì)子電量絕對值均為e，則勻強電場的電場強度，則勻強電場的電場強度 A. B.A. B.C. C. D D. .eaE02eaE0eaE330eaE3320 靜電場方向平行于靜電場方向平行于x軸，其電勢軸，其電勢隨隨x的分布可簡的分布可簡化為如圖所示的折線，圖中化為如圖所示的折線，圖中0和和d為已知量，一為已知量，一個帶負電的粒子在電場中以個帶負電的粒子在電場中以x=0為中心、沿為中心、沿x軸方軸方向做周期性運動。已知該粒子質(zhì)量為向做周期性運動。已知該粒子質(zhì)量為m、電荷量、電荷量為為-q，其動能與電勢能之和為