高考物理微元法解決物理試題解題技巧及練習題-資料下載頁
2025-04-05 04:26本頁面
【正文】 從而更加深刻地理解其物理本質．（1）一段橫截面積為S、長為L的直導線，單位體積內有n個自由電子，電子電荷量為e．該導線通有電流時，假設自由電子定向移動的速率均為v,求導線中的電流I（請建立模型進行推導）；（2）正方體密閉容器中有大量運動粒子，每個粒子質量為m，單位體積內粒子數量n為恒量．為簡化問題，我們假定：粒子大小可以忽略；其速率均為v，且與器壁各面碰撞的機會均等；與器壁碰撞前后瞬間，粒子速度方向都與器壁垂直，且速率不變．利用所學力學知識，導出器壁單位面積所受粒子壓力F與m、n和v的關系(提示：建議，建立模型，思考壓強的產生原理)．【答案】（1）nvSe；（2） 【解析】試題分析：取一時間段t，求得相應移動長度l=vt，體積為為Svt．總電量為nesvt，再除以時間，求得表達式；粒子與器壁有均等的碰撞機會，即相等時間內與某一截面碰撞的粒子為該段時間內粒子數的，據此根據動量定理求與某一個截面碰撞時的作用力f．（1）導體中電流大小t時間內電子運動的長度為vt，則其體積為，通過導體某一截面的自由電子數為該時間內通過導體該截面的電量：由①②式得；（2）考慮單位面積，t時間內能達到容器壁的粒子所占據的體積為，其中粒子有均等的概率與容器各面相碰，即可能達到目標區(qū)域的粒子數為，設碰前速度方向垂直柱體地面且碰撞是彈性的，則分子碰撞器壁前后，總動量的變化量為由動量定理可得：14．如圖所示，兩平行金屬導軌置于水平面（紙面）內，導軌間距為l，左端連有一阻值為R的電阻。一根質量為m、電阻也為R的金屬桿置于導軌上，金屬桿右側存在一磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場區(qū)域。給金屬桿一個瞬時沖量使它水平向右運動，它從左邊界進入磁場區(qū)域的速度為v0，經過時間t，到達磁場區(qū)域右邊界（圖中虛線位置）時速度為。金屬桿與導軌始終保持垂直且接觸良好，它們之間的動摩擦因數為μ。除左端所連電阻和金屬桿電阻外，其他電阻忽略不計。求：(1)金屬桿剛進入磁場區(qū)域時的加速度大??；(2)金屬桿在滑過磁場區(qū)域的過程中金屬桿上產生的焦耳熱?！敬鸢浮?1) ；(2)【解析】【分析】【詳解】(1)金屬桿剛進入磁場時，有金屬桿受到的摩擦力由牛頓第二定律聯(lián)立以上各式解得(2)當金屬桿速度為時，產生的感應電動勢感應電流金屬桿受到的安培力由動量定理得，在短暫的時間內有即對上式從金屬桿進入磁場到離開磁場，求和得式中為磁場區(qū)域左、右邊界的距離，解得設此過程中金屬桿克服安培力做功為，由動能定理聯(lián)立以上各式，解得此過程中回路產生的焦耳熱為則金屬桿產生的焦耳熱為15．如圖所示，一個滑塊質量為2kg，從斜面上A點由靜止下滑，經過BC平面又沖上另一斜面到達最高點D．已知AB=100cm，CD=60cm，∠α=30176。，∠β=37176。，（g取10m/s2）試求： （1）滑塊在A和D點所具有的重力勢能是多少？（以BC面為零勢面）（2）若AB、CD均光滑，而只有BC面粗糙，BC=28cm且BC面上各處粗糙程度相同，則滑塊最終停在BC面上什么位置？ 【答案】(1) (2)【解析】 功能關系得：A到D: ① 設滑塊在BC上的 路程為: , A到最后停止,由動能定理得: ② 解出， 故距C點的距離為：.
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