高考電學(xué)、光學(xué)、原子物理重點(diǎn)知識(shí)復(fù)習(xí)及例析 人教版資料

1、高考電學(xué)、光學(xué)、原子物理重點(diǎn)知識(shí)復(fù)習(xí)及例析一.電學(xué)、光學(xué)、原子物理重點(diǎn)知識(shí)復(fù)習(xí)及例析復(fù)習(xí)目的 在本期專(zhuān)題復(fù)習(xí)中，每部分的知識(shí)點(diǎn)我們都已復(fù)習(xí)過(guò)，下一學(xué)期將進(jìn)行第二輪復(fù)習(xí)，復(fù)習(xí)的重點(diǎn)是將逐步轉(zhuǎn)移到學(xué)科內(nèi)知識(shí)點(diǎn)綜合運(yùn)用能力的提高方面，為了使同學(xué)們更好地完成下學(xué)期的復(fù)習(xí)，寒假中同學(xué)們應(yīng)把復(fù)習(xí)重點(diǎn)放在重點(diǎn)知識(shí)及易錯(cuò)知識(shí)的總結(jié)與提高上，為下學(xué)期做好準(zhǔn)備。復(fù)習(xí)方法 在專(zhuān)題中先把易錯(cuò)的重點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行回顧，然后給出一些典型例題讓同學(xué)們體會(huì)考試中對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)的考查方式，在同學(xué)們仔細(xì)學(xué)習(xí)過(guò)這些例題后，可通過(guò)下一專(zhuān)題的幾十道基礎(chǔ)知識(shí)選擇題檢查復(fù)習(xí)效果，以達(dá)到“事半功倍”的復(fù)習(xí)效果。易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)一. 電學(xué)知識(shí)（一）有關(guān)

2、靜電場(chǎng)的知識(shí) 1. 電場(chǎng)的特性力和能 （1）描述電場(chǎng)力的特性物理量是電場(chǎng)強(qiáng)度E。要明確和的區(qū)別和聯(lián)系；明確電場(chǎng)力的兩個(gè)公式和的異同；電場(chǎng)線是描述和分析電場(chǎng)的重要工具，要熟悉典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線的分布特點(diǎn)。 （2）描述電場(chǎng)能的特點(diǎn)的物理量主要有：電勢(shì)、電勢(shì)能；特別要明確電勢(shì)能變化與電場(chǎng)力做功的關(guān)系，能熟練應(yīng)用與；等勢(shì)面是描述和分析電場(chǎng)的另一重要工具，要熟悉典型電場(chǎng)的等勢(shì)面（或線）分布特點(diǎn)；能知道電場(chǎng)線和電勢(shì)線之間的關(guān)系。 （3）對(duì)涉及靜電場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用題，要能從電場(chǎng)的力和能兩個(gè)角度去分析和求解。 2. 庫(kù)侖定律的應(yīng)用 *（1）介質(zhì)中 （2）兩個(gè)帶電體間庫(kù)侖力 a. 均勻分布的絕緣帶電球體間的庫(kù)侖力仍用

3、公式計(jì)算，r為兩球E之間距離。b. 兩導(dǎo)體球體間庫(kù)侖力可定性比較，用r表示兩球間距離，兩球帶同種電荷時(shí)，反之當(dāng)兩球帶異種電荷時(shí)，。 c. 兩帶電體間的庫(kù)侖力是一對(duì)作用力與反作用力 3. 對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的三個(gè)公式的理解 （1）是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，適用于任何電場(chǎng)。電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是確定值，大小和方向與檢驗(yàn)電荷q無(wú)關(guān)，檢驗(yàn)電荷q充當(dāng)“測(cè)量工具”的作用。 （2）中E由場(chǎng)源電荷Q和場(chǎng)源電荷到某點(diǎn)的距離r決定。 （3）是場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系式，只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，注意式中d為兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)方向的距離。 4. 帶電粒子在電場(chǎng)中的平衡和非平衡問(wèn)題。 （1）“平衡”：指帶電體加速度為零，屬“靜力學(xué)”問(wèn)題，只是帶電體受的外

4、力中包括電場(chǎng)力在內(nèi)的所有外力。 （2）解題過(guò)程： 明確研究對(duì)象。 對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，注意電場(chǎng)力方向。 根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律列方程求解。 5. 平行板電容器動(dòng)態(tài)分析 （1）分兩種基本情況： a. 電容器兩板電勢(shì)差U保持不變（與電源連接）； b. 電容器的帶電量Q保持不變（與電源斷開(kāi)）。 （2）討論的物理依據(jù)主要點(diǎn)三個(gè)： a. b. c. （3）在實(shí)際運(yùn)用中，平行板電容器經(jīng)常與電路、動(dòng)力學(xué)等知識(shí)相聯(lián)系，要學(xué)會(huì)動(dòng)態(tài)分析，建立模型，逐步提高靈活運(yùn)用力學(xué)和電學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力。 6. 帶電粒子（或微粒）在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) （1）基本類(lèi)型： a. 帶電粒子在電場(chǎng)中被加速； b. 帶電

5、粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)。 （2）方法： a. 力觀點(diǎn)用牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)分析。 b. 能的觀點(diǎn)動(dòng)能定理和功能原理分析； c. 帶電粒子指電子（）質(zhì)子（），粒子（），離子等，一般重力不計(jì)，帶電微粒指小液滴、灰塵、小球等帶電物，一般重力要計(jì)。（二）穩(wěn)恒電路的知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí) 1. 描述穩(wěn)恒電路的物理量：電流強(qiáng)度（I）、電壓（U）、功（W）、電量（q）、電阻（R）、電功率等。 2. 串并聯(lián)電路中電壓、電流、功率的分配關(guān)系： （1）串聯(lián)時(shí)，。 （2）并聯(lián)時(shí)，。 3. 滑動(dòng)變阻器的兩種連接方式：串聯(lián)限流式和并聯(lián)分壓式。 4. 電壓表、電流表、歐姆表的結(jié)構(gòu)、原理及正確使用方法。 5. 電流表的內(nèi)接和外接的選定及電路

6、連接方法。 6. 電路的故障的分析與排除。 7. 電源的有關(guān)功率和電源效率計(jì)算。 最大輸出功率： 8. 滑動(dòng)變阻器的限流接法與分壓接法的選擇 （1）通常情況下（滿足安全條件），由于限流電路耗能較小，因此，優(yōu)先考慮以限流接法為主。 （2）下面三種情況下必須要選擇分壓接法。 題中所提供的實(shí)驗(yàn)儀器，電表量程或待測(cè)電阻的最大允許電流小于限流電路中最小電流。 變阻器總電阻小于被測(cè)電阻。 要求待測(cè)電阻的電壓從零開(kāi)始連續(xù)變化。（三）磁場(chǎng)重點(diǎn)知識(shí)復(fù)習(xí) 1. 安培力的綜合運(yùn)用 （1）從能的轉(zhuǎn)化看，安培力做了多少正功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他能量（如動(dòng)能），安培力做了多少負(fù)功，表明就有多少機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。 （2）

7、安培力的力矩：勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 2. 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 （1） （2）解題關(guān)鍵是要明確軌道面，找到圓心位置，根據(jù)示意圖找半徑、角度、磁場(chǎng)邊界的長(zhǎng)（或?qū)挘┧鶟M足的幾何條件。 3. 帶電粒子在電、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 （1）常用力學(xué)規(guī)律：牛頓三大定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律；動(dòng)量定理，動(dòng)量守恒定律；動(dòng)能定理和功能關(guān)系； （2）方法選擇：一般對(duì)單個(gè)微粒，若涉及時(shí)間，優(yōu)先考慮動(dòng)量定理，若涉及位移，則優(yōu)先考慮動(dòng)能定理，功能關(guān)系；若涉及加速度，則必然考慮牛頓第二定律，若多少微粒的碰撞問(wèn)題，應(yīng)優(yōu)先考慮是否滿足動(dòng)量守恒定律。（四）電磁感應(yīng)、交流電的知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用 1. 安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的應(yīng)用區(qū)別 2.

8、與的選用方法 （1）一般用于導(dǎo)體各部分切割磁感線的速度都相同的情況。 （2）計(jì)算的是在時(shí)間內(nèi)的平均電動(dòng)勢(shì)。 3. 幾種常見(jiàn)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式 （1）導(dǎo)體平動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)三者兩兩垂直。 （2）導(dǎo)體棒以端點(diǎn)為軸，在垂直于磁感線的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（平均速度取中點(diǎn)位置線速度）。 （3）矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)： 4. 交流電易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)： （1）明確涉及交流電的能量問(wèn)題和電表讀數(shù)問(wèn)題，均與有效值有關(guān)。 （2）涉及電量問(wèn)題與交流電的平均值有關(guān)。二. 光學(xué)知識(shí)重點(diǎn)及易錯(cuò)點(diǎn)總結(jié) 1. 光直線傳播知識(shí)的應(yīng)用月食如何產(chǎn)生？為什么沒(méi)有月環(huán)食？ 分析和解：當(dāng)?shù)厍蛭挥谔?yáng)和月球之間，且三球基本上在一

9、直線上時(shí)，會(huì)發(fā)生月食如圖1所示。月食分為本影食和半影食，本影食又分為全食和偏食。月全食和月偏食的不同，不決定于觀察地點(diǎn)，而決定于月球是否全部進(jìn)入地球的本影。在月全食的時(shí)候，整個(gè)月球位于地球本影之內(nèi)（如圖1的a），因而失去太陽(yáng)的直接光輝。在月偏食的時(shí)候，月球只是部分位于地球本影之內(nèi)（如圖1的b），因而局部失去光明。在全食以前和以后，都有一個(gè)月偏食階段。有時(shí)，由于月球中心距離地球軸心太遠(yuǎn)，整個(gè)月食的過(guò)程，都是月偏食過(guò)程。月球進(jìn)入地球半影的現(xiàn)象，叫半影食（如圖1的c），這時(shí)在地球上仍能看到圓亮的月球，只是亮度有所不同，在習(xí)慣上，半影食不算月食。如果這時(shí)在月球上看太陽(yáng)，可以看到日偏食。地球本影長(zhǎng)度大約

10、是月地平均距離的3.5倍，月球直徑遠(yuǎn)小于地球直徑，就不可能有月環(huán)食。圖1 2. 正確確定光學(xué)中的視場(chǎng)，觀察區(qū)域 （1）視場(chǎng)與觀察區(qū)域：通過(guò)光學(xué)元件觀察物體，看到的是物體的像，這里涉及到：一是要能看到物體的像，眼睛應(yīng)處于何范圍內(nèi)進(jìn)行觀察即確定目域；二是透過(guò)光學(xué)元件。眼睛能看到多大的區(qū)域即確定視場(chǎng)。由于虛像不是由實(shí)際光線會(huì)聚而成，所以，虛像只能通過(guò)光學(xué)元件進(jìn)行觀察，因此視場(chǎng)問(wèn)題只涉及物體通過(guò)光學(xué)元件成虛像情況，觀察虛像和實(shí)像都存在目域問(wèn)題，因?yàn)橹挥袑?shí)際光線進(jìn)入人眼才能被觀察到，所以物體經(jīng)光學(xué)元件成像后光線繼續(xù)傳播的范圍即為觀察像的目域。 （2）確定平面鏡成像的觀察范圍的方法 要看到物體在平面鏡中的

11、像，需借助邊界光線，邊界光線的公共部分，即為完整的觀察范圍。圖2 如圖2所示：AB為發(fā)光體，確定人眼在何處可看到AB經(jīng)平面鏡MN所成的完整的像的方法是：先由對(duì)稱(chēng)特性作出AB的像，再由A點(diǎn)作兩邊界入射光線AM、AN，則其反射光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)點(diǎn)，兩反射光線所夾區(qū)域?yàn)锳點(diǎn)的視場(chǎng)區(qū)；同樣可作出B點(diǎn)的視場(chǎng)區(qū)，兩區(qū)域的公共部分為看完整的像的觀察范圍。 根據(jù)光路可逆原理，用以上確定A點(diǎn)視場(chǎng)區(qū)方法可確定平面鏡可視范圍。 3. 正確認(rèn)識(shí)光的折射和全反射 （1）折射率是反映介質(zhì)光學(xué)性能的物理量，是從實(shí)驗(yàn)的角度上定義的，因而為折射率的測(cè)量提供了依據(jù)。而是從理論上反映介質(zhì)的特征；當(dāng)光垂直射向界面時(shí)，顯然已失去測(cè)量n

12、的條件，但此時(shí)仍有；不同介質(zhì)，對(duì)同種光的折射率一般不同，因而測(cè)定介質(zhì)的折射率又是鑒別物質(zhì)種類(lèi)的一種手段。 （2）光的色散現(xiàn)象說(shuō)明同種介質(zhì)對(duì)不同色光的折射率不同，而光的顏色由光的頻率決定，故折射率大小與光的頻率有關(guān)，頻率越高，折射率越大。光在傳播過(guò)程中，頻率恒定不變。 （3）光只有從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，且入射角時(shí)，才發(fā)生全反射現(xiàn)象。 解決光的折射和全反射的問(wèn)題關(guān)鍵是作出光路圖，結(jié)合幾何知識(shí)進(jìn)行求解。 （4）用折射定律分析光的色散現(xiàn)象 分析、計(jì)算時(shí)，要掌握好n的應(yīng)用及有關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)，著重理解兩點(diǎn)：(1)光的頻率（顏色）由光源決定，與介質(zhì)無(wú)關(guān)；(2)同一介質(zhì)中，頻率越大的光折射率越大。再應(yīng)用等知識(shí)，

13、就能準(zhǔn)確而迅速地判斷有關(guān)色光在介質(zhì)中的傳播速度、波長(zhǎng)、入射線與折射線偏折程度等問(wèn)題。 4. 光的本性光的波動(dòng)性和粒子性 光的干涉和衍射，說(shuō)明光具有波動(dòng)性。光是電磁波；光電效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性。人們平時(shí)看到的是大量光子的統(tǒng)計(jì)行為，即表現(xiàn)為光的波動(dòng)性，當(dāng)涉及到光的發(fā)射和吸收等過(guò)程時(shí)，個(gè)別光子的粒子性會(huì)明顯地表現(xiàn)出來(lái)，因?yàn)楣庾拥哪芰亢蛣?dòng)量都正比于頻率（反比于波長(zhǎng)），所以波長(zhǎng)越短的光子粒子性越明顯。三. 原子物理中的重點(diǎn)知識(shí)（一）正確認(rèn)識(shí)原子的核式結(jié)構(gòu) 1. 盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō) （1）盧瑟福于1911年利用粒子去轟擊薄的金箔，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了粒子的大角度散射現(xiàn)象，據(jù)此他提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)。 （2

14、）盧瑟福估算出原子大小的數(shù)量級(jí)為，原子核大的數(shù)量級(jí)為。 2. 玻爾理論的實(shí)用性圓滿地解釋了氫光譜，指出了輻射和吸收的對(duì)應(yīng)關(guān)系，解開(kāi)了原子為什么會(huì)發(fā)光，發(fā)射光譜和吸收光譜為什么都能作為光譜分析鑒別物質(zhì)的化學(xué)組成等疑難問(wèn)題。 3. 原子的受激輻射與激光 原子發(fā)光有兩種情形：一種是自發(fā)輻射，另一種是受激輻射。處于激發(fā)態(tài)的原子中的電子在激發(fā)態(tài)能級(jí)上只能停留一段很短的時(shí)間，就自發(fā)地躍遷到較低的能級(jí)上去，同時(shí)輻射出一個(gè)光子，這種輻射叫自發(fā)輻射，普通光源發(fā)光的情形就是這種輻射。但如果當(dāng)原子處于激發(fā)態(tài)時(shí)，恰好有能量（這里）的光子射來(lái)，在入射光子的影響下，原子會(huì)發(fā)出一種同樣的光子而躍遷到能級(jí)上去，這種輻射叫做受

15、激輻射，激光是由受激輻射產(chǎn)生的。一個(gè)入射光子由于引起受激輻射可以得到兩個(gè)同樣的光子，如果在媒質(zhì)中傳播的這些光子再引起其他原子發(fā)生受激輻射，這樣就會(huì)產(chǎn)生越來(lái)越多的相同的光子，使光得以加強(qiáng)，這便是激光。激光的主要特點(diǎn)是：具有很好的單色性、方向性和相干性，并且亮度極高。（二）原子核有關(guān)知識(shí) 1. 衰變的實(shí)質(zhì)（1）衰變的實(shí)質(zhì)：某元素的原子核放出一個(gè)由兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子組成的粒子（五個(gè)氫核）（2）衰變的實(shí)質(zhì)：某元素的原子核內(nèi)的一個(gè)中子變成質(zhì)子時(shí)放出一個(gè)電子；（3）射線是伴隨衰變或衰變同時(shí)產(chǎn)生的，它不改變?cè)雍说碾娮訑?shù)和質(zhì)子數(shù)，其實(shí)質(zhì)是原子核在發(fā)生衰變時(shí)，產(chǎn)生的某些新核由于具有過(guò)多的能量（核處于激發(fā)態(tài)）而

16、輻射出光子。 2. 核能的利用（1）根據(jù)相對(duì)論的原理，物質(zhì)的質(zhì)量與能量之間存在一定的關(guān)系。此關(guān)系式為后來(lái)原子核能的開(kāi)發(fā)和利用提供了理論依據(jù)，同時(shí)也為核能的計(jì)算提供了簡(jiǎn)單易行的方法。（2）啟示：對(duì)質(zhì)量虧損和質(zhì)能方程必須從以下幾個(gè)方面加深理解： 質(zhì)量虧損是指核反應(yīng)前后，物體的靜質(zhì)量虧損。反應(yīng)中釋放的能量是以光子輻射為主的。光子的靜質(zhì)量為零，但它有動(dòng)質(zhì)量。它的動(dòng)質(zhì)量正好等于以上核反應(yīng)中中子和質(zhì)子結(jié)合成氚核時(shí)虧損的質(zhì)量。所以原子核的質(zhì)量虧損并不違背質(zhì)量守恒定律。 有人認(rèn)為質(zhì)量虧損是質(zhì)量變成了能量，虧損的質(zhì)量越多，質(zhì)量變成的能量也越多，這種看法是極其錯(cuò)誤的。我們知道，質(zhì)量和能量是兩個(gè)性質(zhì)完全不同的物理量

17、。質(zhì)量是物體的屬性量，與所處的狀態(tài)、環(huán)境等外界條件無(wú)關(guān)，只與物體本身有關(guān)；而能量是狀態(tài)量，與物體所處的狀態(tài)有關(guān)。 由關(guān)系式可知，物體的質(zhì)量變化與物體的能量變化總是同時(shí)進(jìn)行的，質(zhì)量變大，能量也變大，它們之間總是成正比例關(guān)系。所以在數(shù)量上可以用物體的質(zhì)量變化作為物體能量變化的量度。 3. 正確理解核反應(yīng) 核反應(yīng)包括原子核的衰變，原子核的人工轉(zhuǎn)變，重核裂變和輕核裂變四種類(lèi)型：反應(yīng)中應(yīng)滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒。【典型例題】 例1. 如圖1所示：a、b、c是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三點(diǎn)，這三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，每邊長(zhǎng)為，將一帶電量的電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功；若將同一點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功；試求勻強(qiáng)電

18、場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E。圖1 解析：因?yàn)?所以 將cb三等份，每一段表示電勢(shì)差3V，如圖2所示，連接ad，并從c點(diǎn)依次作ad的平行線，得到各等勢(shì)線，作等勢(shì)線的垂線ce，場(chǎng)強(qiáng)方向由c指向e。圖2 所以 所以 即 解得 點(diǎn)評(píng)：本例題可以幫助同學(xué)們復(fù)習(xí)以下知識(shí)點(diǎn)： （1）電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功的關(guān)系； （2）電場(chǎng)力做功與位移的關(guān)系； （3）勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差關(guān)系。 例2. 質(zhì)量為m、帶電量為的微粒（重力不計(jì)），在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的A點(diǎn)時(shí)速度為v，方向與電場(chǎng)線垂直，在B點(diǎn)的速度為2v，如圖3所示，已知A、B兩點(diǎn)間距離為d，求： （1）A、B兩點(diǎn)間的電壓； （2）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。圖3 解析：（1）由動(dòng)能定理得：

19、A、B間的電壓為 （2）電場(chǎng)力做正功，電場(chǎng)強(qiáng)度水平向左 由運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí)可知，帶電微粒在B點(diǎn)的速度可分解為： 豎直方向： 水平方向： 即 ，水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)場(chǎng)強(qiáng)為E 水平方向的位移： 豎直方向的位移： 解方程組得： 點(diǎn)評(píng)：本題可幫助同學(xué)們復(fù)習(xí)有關(guān)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的知識(shí)點(diǎn)。 例3. 如圖4所示，豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路，導(dǎo)線所圍區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán)，導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度按圖5所示哪一圖線所表示的方式隨時(shí)間變化時(shí)，導(dǎo)體圓環(huán)將受到向上的磁場(chǎng)作用力。圖4圖5 解析：C、D中B隨t是均勻

20、變化，在螺線管中產(chǎn)生的是穩(wěn)定電流，這樣在圓環(huán)中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，圓環(huán)也就不能受到作用力。 A中磁場(chǎng)變大，但變化率卻是越來(lái)越小，由，可知螺線管中電流越來(lái)越小，由楞次定律判斷可知電流方向?yàn)閐cbad，由此可知螺線管在圓環(huán)中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上，且磁場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小，再由楞次定律可判定圓環(huán)為了阻礙磁通量減小，受到向上的作用力，有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。 答案為A 點(diǎn)評(píng)：本例題是楞次定律的應(yīng)用，要求同學(xué)們有運(yùn)用圖象作為解題工具的能力。 例4. 某同學(xué)按如圖6所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)將變阻器的觸片P移到不同位置時(shí)測(cè)得各電表的示數(shù)如下表所示。序號(hào)示數(shù)（A）示數(shù)（A）示數(shù)（V）示數(shù)（V）10.600.302.40

21、1.2020.440.322.560.48 將電壓表內(nèi)阻看作無(wú)限大，電流表內(nèi)阻看作零。 （1）電路中E、r分別為電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，為定值電阻，在這五個(gè)物理量中，可根據(jù)表中的數(shù)據(jù)求得的物理量是（不要求具體計(jì)算）_。 （2）由于電路發(fā)生故障，發(fā)現(xiàn)兩電壓表示數(shù)相同了（但不為零），若這種情況的發(fā)生是由用電器引起的，則可能的故障原因是_。圖6 解析：對(duì)（1）問(wèn)需先將電路簡(jiǎn)化，把與r看成一個(gè)等效內(nèi)阻，則的兩次示數(shù)即表示端電壓U和的兩次示數(shù)I、則表示干路電流，根據(jù)閉合電路歐姆定律即可推得： 由(1)、(2)式可求得E，但不能求出與r的大小。由于電流表內(nèi)阻近似看作零，故兩端電壓即端電壓，其值可由歐姆定律（或

22、）求出回路中流過(guò)的電流為，故或。 對(duì)（2）問(wèn)可用假設(shè)推理的方法判斷，當(dāng)發(fā)現(xiàn)兩電壓表示數(shù)相同時(shí)，但又不為零，說(shuō)明的示數(shù)也是路端電壓，即外電路的電壓全降在電阻上，由此可推斷兩端電壓為零，這樣故障的原因可能有兩個(gè)，若假設(shè)是完好的，則一定短路；若假設(shè)是完好的，則一定斷路。 點(diǎn)評(píng)：這題是恒定電流知識(shí)應(yīng)用的一道綜合題，考查了（1）讀圖分析能力；（2）依圖判斷故障能力；（3）全電路歐姆定律運(yùn)用能力。 例5. 如圖7，LC振蕩回路中振蕩電流的周期為，自振蕩電流沿逆時(shí)針?lè)较蜻_(dá)最大值時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)時(shí)，電容器正處于_狀態(tài)（填充電、放電、充電完畢或放電完畢）。這時(shí)電容器的上極板_（填帶正電、帶負(fù)電或不帶電）圖7 解析

23、：電磁振蕩過(guò)程是電路中振蕩電流、極板帶電量等物理量周期性變化的過(guò)程，為分析某時(shí)刻t（tT）振蕩情況，可由下列變換式（n為正整數(shù)，），轉(zhuǎn)而分析時(shí)刻的振蕩狀態(tài)。 設(shè)，則，t時(shí)刻與時(shí)刻電路振蕩狀態(tài)相同。 作出振蕩電流i隨時(shí)間變化圖像如圖8所示，t軸上方圖線表示振蕩電流沿逆時(shí)針?lè)较?。圖8 在時(shí)間內(nèi)，振蕩電流不斷減小，磁場(chǎng)能不斷減小，電場(chǎng)能不斷增加，因此電容器處于充電狀態(tài)。從圖線處于t軸下方可知，電路中振蕩電流沿順時(shí)針?lè)较?。故上極板應(yīng)帶正電。 點(diǎn)評(píng)：此題考查了有關(guān)振蕩電路的知識(shí)點(diǎn)。 例6. 相距為20cm的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置（見(jiàn)圖9），導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為，現(xiàn)在導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為330g的金屬棒

24、ab，它與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦系數(shù)為，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B2T的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌所接電源電動(dòng)勢(shì)為15V，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的阻值可按要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，其他部分電阻不計(jì)，取，為保持金屬棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，求： （1）ab中通入的最大電流強(qiáng)度為多少？ （2）ab中通入的最小電流強(qiáng)度為多少？圖9 解析：導(dǎo)體棒ab在重力、靜摩擦力、彈力、安培力四力作用下平衡，由圖中所示電流方向，可知導(dǎo)體棒所受安培力水平向右。當(dāng)導(dǎo)體棒所受安培力較大時(shí)，導(dǎo)體棒所受靜摩擦力沿導(dǎo)軌向下，當(dāng)導(dǎo)體棒所受安培力較小時(shí)，導(dǎo)體棒所受靜摩擦力沿導(dǎo)軌向上。 （1）ab中通入最大電流強(qiáng)度時(shí)受力分析如圖10（a），此時(shí)最大靜摩擦力沿斜面向

25、下，建立直角坐標(biāo)系，由ab平衡可知，x方向： y方向： 由(1)(2)式聯(lián)立解得： 有 （2）通入最小電流時(shí)，ab受力分析如圖10（b）所示，此時(shí)靜摩擦力，方向沿斜面向上，建立直角坐標(biāo)系，由平衡有： x方向： y方向： 由(3)(4)兩式解得： 由 點(diǎn)評(píng)：此例題考查的知識(shí)點(diǎn)有： （1）受力分析平衡條件的確定； （2）臨界條件分析的能力； （3）直流電路知識(shí)的應(yīng)用。 例7. 如圖11（a）所示，固定于水平桌面上的金屬框架cdef，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒ab擱在框架上，可無(wú)摩擦滑動(dòng)。此時(shí)abcd構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形，棒的電阻為R，其余部分電阻不計(jì)，開(kāi)始時(shí)磁感強(qiáng)度為。 （1）若從時(shí)刻起

26、，磁感強(qiáng)度均勻增加，每秒增量為k，同時(shí)保持棒靜止。求棒中的感應(yīng)電流。在圖上標(biāo)出感應(yīng)電流的方向。 （2）在上述（1）情況中，始終保持棒靜止，當(dāng)末時(shí)需加的垂直于棒的水平拉力為多大？ （3）若從時(shí)刻起，磁感強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)棒以恒定速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化（寫(xiě)出B與t的關(guān)系式）？ 解析：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 感應(yīng)電流 方向：逆時(shí)針見(jiàn)圖11（b） （2）時(shí)， （3）不產(chǎn)生感應(yīng)電流則總磁通量不變 點(diǎn)評(píng)：此例題可幫助同學(xué)們理解法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用，及B隨時(shí)間變化引起F變化的題型如何解答。 例8. 如圖12中圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B，

27、現(xiàn)有一電量為q，質(zhì)量為m的正離子從a點(diǎn)沿圓形區(qū)域的直徑入射。設(shè)正離子射出磁場(chǎng)區(qū)域的方向與入射方向的夾角為，求此正離子在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)飛行的時(shí)間及射出磁場(chǎng)時(shí)的位置。圖12 解析：設(shè)正離子從磁場(chǎng)區(qū)域射出點(diǎn)為c，射出方向的延長(zhǎng)線與入射方向的直徑交點(diǎn)為b（如圖13），正離子在磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的軌跡ac是一段圓弧，它的圓心O一定位于過(guò)入射點(diǎn)a，而與入射方向垂直的直線上。由于正離子射出磁場(chǎng)的方向必沿圓弧ac在c點(diǎn)的切線，故連線oc必垂直于連線bc。又因?yàn)樗倪呅蔚乃慕侵蜑椋赏瞥?，即正離子在磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)軌跡ac對(duì)點(diǎn)O所張的圓心角為。圖13 如果整個(gè)空間都充滿了方向垂直于紙面向里的磁場(chǎng)，正離子在紙面上作圓周運(yùn)動(dòng)

28、。設(shè)正離子運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間為T(mén)，則正離子沿ac由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)所需的時(shí)間為： 由及，可推出 代入得正離子沿圓弧由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)所需的時(shí)間 aO和Oc都是圓弧ac的半徑，故是等腰三角形。根據(jù)上面所得，可知，因此也是等腰三角形，得圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑。 即b點(diǎn)是圓形區(qū)域的圓心，而射出點(diǎn)c的位置可以由射入點(diǎn)a與射出點(diǎn)c之間的圓形區(qū)域邊界ac弧對(duì)應(yīng)區(qū)域圓心b所張的圓心角決定。 點(diǎn)評(píng)：此例題考察的知識(shí)點(diǎn)為： （1）帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)； （2）運(yùn)動(dòng)時(shí)間與周期的關(guān)系； （3）幾何知識(shí)的應(yīng)用能力。 例9. 單色細(xì)光束射到折射率的透明球表面，光束在過(guò)球心的平面內(nèi)，入射角，研究經(jīng)折射進(jìn)入球內(nèi)后經(jīng)內(nèi)表面反射1次

29、，再經(jīng)球面折射后射出的光線，如圖14所示。 （1）在圖上畫(huà)出光線在球內(nèi)的路徑和方向； （2）求入射光與出射光之間的夾角； （3）如果入射的是一束白光，透明球的色散情況與玻璃相仿，問(wèn)哪種顏色光的角最大，角最??？圖14 解析：（1）光線入射到出射的光路圖如圖15，入射光線AB經(jīng)玻璃折射后，折射光線為BC，又經(jīng)球內(nèi)壁反射后，反射光線為CD，再經(jīng)折射后，折射出的光線為DE，OB、OD球的半徑。圖15 （2）由折射定律，得 由幾何關(guān)系及對(duì)稱(chēng)性，有 ，把代入得 （3）由（2）知，n越小，越小，r角越大，角越大，紅光最大，紫光最小。 點(diǎn)評(píng)：此例題為折射定律的應(yīng)用。 例10. 如圖16所示，為一直角三棱鏡的截

30、面，其頂角，P為垂直于直線BCO的光屏，現(xiàn)有一寬度等于AB的單色平行光束會(huì)直射向AB面，結(jié)果在屏P上形成一寬度等于的光帶，求棱鏡對(duì)該單色光的折射率。若是寬度等于的白光垂直射向面，則屏上被照亮的部分有何變化？說(shuō)明理由。圖16 解析：如圖17所示圖17 當(dāng)單色平行光束垂直射向AB面時(shí)，入射光線在AC面上折射角，而 因?yàn)?所以 所以 點(diǎn)評(píng)：若是白光垂直射向AB面，光線在AC面上發(fā)生折射產(chǎn)生色散現(xiàn)象，紅光偏折角最小，紫光偏折角最大，所以光屏P上被照亮部分變寬并下移，且最上邊緣為紅色，最下邊緣為紫色。 例11. 公元前3年，有一名叫依斯塞尼斯的希臘學(xué)者常去埃及旅游。經(jīng)3年觀察，他發(fā)現(xiàn)阿斯旺地方有一口很深

31、的井。平時(shí)，太陽(yáng)光射不到井底，所以這口井總是漆黑一團(tuán)，只有每年的6月22日正午太陽(yáng)光才能直射井底。這位希臘學(xué)者還發(fā)現(xiàn)，在阿斯旺以北的亞歷山大港，如果這一天中午在地面上垂直豎直一根5m長(zhǎng)的竹竿，則在地面上形成的影子長(zhǎng)為80m。這位學(xué)者由此萌發(fā)出一個(gè)想法，他想算一算地球的周長(zhǎng)。于是，他騎著駱駝從阿斯旺出發(fā)，沿著正方向向亞歷山大港進(jìn)發(fā)，他每天以16.8km的速度走了50d，正好到達(dá)亞歷山大港。這位希臘學(xué)者立刻就算出了地球的周長(zhǎng)，試問(wèn)他是如何算出的？（假設(shè)地球是正球體，） 解析：因?yàn)榘⑺雇?yáng)光一年只能一次照到井底，所以阿斯旺在北回歸線上，陽(yáng)光是平行的， 竹竿長(zhǎng)5m，影長(zhǎng)0.8m 正對(duì)的弧長(zhǎng)為 所以地球周長(zhǎng)約為40320km。 點(diǎn)評(píng)：此例題考查的知識(shí)點(diǎn)： （1）光直線傳播知識(shí)的應(yīng)用； （2）地理知識(shí)的應(yīng)用。 例12. 根據(jù)玻爾理論，在氫原子中，量子數(shù)n越大，則（ ） A. 電勢(shì)能減少等于動(dòng)能增大 B. 核外電子速度越小 C. 原子能級(jí)的能量越小 D. 原子的電勢(shì)能越