高考物理微元法解決物理試題解題技巧及經(jīng)典題型及練習(xí)題-資料下載頁
2025-04-05 05:12本頁面
【正文】 強與溫度成正比．【答案】（1）a. b. （2）a. 【解析】【分析】【詳解】（1）：，光子能量：，得單位時間內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)．，根據(jù)牛頓第三定律物體表面對光子的力大小也為F0，時間為，由動量定理可知：，解得（2），取面積為S，高度為的體積內(nèi)的粒子為研究對象．該體積中粒子個數(shù)，可以撞擊該容器壁的粒子數(shù)，一個撞擊容器壁的氣體分子對其產(chǎn)生的壓力用F來表示，根據(jù)牛頓第三定律容器壁對氣體分子的力大小也為F，由，得，容器壁受到的壓強，解得，一定質(zhì)量的理想氣體，體積一定時，其壓強與溫度成正比．13．如圖所示,一個粗細均勻的U形管內(nèi)裝有同種液體,在管口右端蓋板A密閉,兩液面的高度差為h,液體開始運動,當(dāng)兩液面高度相等時,右側(cè)液面下降的速度是多大?【答案】【解析】【分析】拿去蓋板，液體開始運動，當(dāng)兩液面高度相等時，液體的機械能守恒，即可求出右側(cè)液面下降的速度，當(dāng)兩液面高度相等時，右側(cè)高為h液柱重心下降了，液體重力勢能的減小量全部轉(zhuǎn)化為整體的動能；【詳解】設(shè)管子的橫截面積為，液體的密度為，則右側(cè)高出左側(cè)的水銀柱的體積為，所以其質(zhì)量為：，全部的水銀柱的質(zhì)量： 拿去蓋板，液體開始運動，當(dāng)兩液面高度相等時，右側(cè)高為h液柱重心下降了根據(jù)機械能守恒定律得：即：解得：．【點睛】本題運用機械能守恒定律研究液體流動的速度問題，要注意液柱h不能看成質(zhì)點，要分析其重心下降的高度．14．對于同一物理問題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個不同角度進行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)．（1）一段橫截面積為S、長為L的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)有n個自由電子，電子電荷量為e．該導(dǎo)線通有電流時，假設(shè)自由電子定向移動的速率均為v,求導(dǎo)線中的電流I（請建立模型進行推導(dǎo)）；（2）正方體密閉容器中有大量運動粒子，每個粒子質(zhì)量為m，單位體積內(nèi)粒子數(shù)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(xué)力學(xué)知識，導(dǎo)出器壁單位面積所受粒子壓力F與m、n和v的關(guān)系(提示：建議，建立模型，思考壓強的產(chǎn)生原理)．【答案】（1）nvSe；（2） 【解析】試題分析：取一時間段t，求得相應(yīng)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(nèi)與某一截面碰撞的粒子為該段時間內(nèi)粒子數(shù)的，據(jù)此根據(jù)動量定理求與某一個截面碰撞時的作用力f．（1）導(dǎo)體中電流大小t時間內(nèi)電子運動的長度為vt，則其體積為，通過導(dǎo)體某一截面的自由電子數(shù)為該時間內(nèi)通過導(dǎo)體該截面的電量：由①②式得；（2）考慮單位面積，t時間內(nèi)能達到容器壁的粒子所占據(jù)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(shù)為，設(shè)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：15．如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌置于水平面（紙面）內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l，左端連有一阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬桿置于導(dǎo)軌上，金屬桿右側(cè)存在一磁感應(yīng)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(jīng)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(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，它們之間的動摩擦因數(shù)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(chǎn)生的焦耳熱。【答案】(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(dāng)金屬桿速度為時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流金屬桿受到的安培力由動量定理得，在短暫的時間內(nèi)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(shè)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(chǎn)生的焦耳熱為則金屬桿產(chǎn)生的焦耳熱為
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