专题15 电磁导轨模型2-高考物理模型法之算法模型法解析版

1、12. 带电粒子在有界磁场中运动模型（2）二、圆形边界1.粒子沿磁场边界半径方向进入磁场时：粒子正对圆心入射，背离圆心出射。出射点、入射点与圆心连线构成一四边形，连接两圆心可得两直角三角形。甲图中，由于粒子偏转，偏向角，则；乙图中，偏向角。，Rr时，；R=r时，；Rr时，粒子保持相同速率沿不同方向进入磁场内，出射位置分布在整个圆周上，偏向角、在磁场中运动时间存在一个最大值：出射点在入射点所在直径的另一端时最大，此时、。当Rr时，粒子保持相同速率沿不同方向进入磁场内，出射位置分布在圆周上的一个忌局部区域，最远处出。

2、1 模型界定模型界定 本模型主要是归纳有关于机械能守恒定律的适用条件、表达形式、应用方法等问题 模型破解模型破解 1.适用条件适用条件 （i)内容内容 在只有重力（或系统内弹力）做功的情形下，物体的重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化，但总 的机械能保持不变. （ii）适用条件）适用条件 只有重力或弹力做功.可以从以下三个方面理解： 只受重力作用，例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动，物体的机械能守恒. 受其他力，但其他力不做功，只有重力或弹力做功.例如物体沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力 的作用，但。

3、模型界定本模型中主要总结各种功能关系以及利用功能关系、能量守恒解题的方法模型破解1.对功能关系的理解功能关系即功和能的关系：功是能量转化的量度，包含两层含义：(1)做功的过程就是能量转化的过程(2)做功的多少决定了能转化的数量,即:功是能量转化的量度2.几个常见的功能关系动能定理物体动能的增量由外力做的总功来量度:W外=Ek。势能定理物体重力势能的增量由重力做的功来量度:WG= -EP；弹簧弹性势能的增量由弹力做的功来度量：W弹力= EP物体与星球之间引力势能的增量由引力做的功来量度：W引力= EP电荷的电势能的增量由电场力做功。

4、模型界定在闭合电路中，涉及电路结构的分析与简化；涉及元件有电键、电表及纯电阻、非纯电阻元件；涉及问题涵盖电流、电压、电动势、功率、效率及图像；应用规律有部分电路与全电路欧姆定律、焦耳定律、能量守恒、功率与效率公式、串并联电路基本关系等模型破解.解决电路题目的首要问题是电路结构的分析与简化，简化电路时可用节点法、电流流向法、等电势法等。每种方法中都需注意一些特殊情况的处理：（1）电表处理：理想电流表用导线替代，理想电压表处断开。非理想电表等效为一个电阻。（2）电容器处理：在电路稳定即电容器非充放状态。

5、模型界定本模型主要处理关于动量守恒定律的理解与应用方法以及与能量守恒相结合的一般情况，不涉及具体的碰撞、子弹打木块及人船模型等。模型破解1.动量守恒定律内容一个系统不受外力或所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律。2.动量守恒定律表达式（1）守恒角度：作用过程中系统在任一时刻动量均相等p=p或（等式两边均为矢量和）（2）变化的角度：作用前后系统的总动量变化为零p=0（3）转移角度：系统内A物体动量的增量等于B物体动量的减少量即两个物体的动量变化大小相等，方向相反p1=p2或（等式两边均。

6、3.涉及斜面的平抛(类平抛)运动问题解题时可从物体在斜面上的落点位置作出水平线，进而确定物体在做平抛运动过程中的水平位移与竖直位移，注意在应用平抛运动特点的同时更要善于利用斜面的优势，如倾角等。（i）物体从斜面上抛出的情景在倾角为的斜面上以速度v0平抛一小球(如图5所示)，当物体落在斜面上时物体发生的位移一定平行于斜面：图5落到斜面上的时间t；落到斜面上时，速度的方向与水平方向的夹角恒定，且tan 2tan ，与初速度无关，即以不同初速度平抛的物体落在斜面上各点的速度是互相平行的；平抛物体落在斜面上时的动能：经过tc 。

7、二、圆形边界1.粒子沿磁场边界半径方向进入磁场时：粒子正对圆心入射，背离圆心出射。出射点、入射点与圆心连线构成一四边形，连接两圆心可得两直角三角形。甲图中，由于粒子偏转，偏向角，则；乙图中，偏向角。，Rr时，；R=r时，；Rr时，粒子保持相同速率沿不同方向进入磁场内，出射位置分布在整个圆周上，偏向角、在磁场中运动时间存在一个最大值：出射点在入射点所在直径的另一端时最大，此时、。当Rr时，粒子保持相同速率沿不同方向进入磁场内，出射位置分布在圆周上的一个忌局部区域，最远处出射点与入射点间距离为2r，即此处对应角。

8、模型界定本模型主要归纳分子大小与排列方式、分子的运动、分子力及其表现以及物体的内能问题.模型破解1. 分子动理论(i)物质是由大量的分子组成的物质由大量分子组成，而分子具有大小，它的直径数量级是10-10m,一般分子质量的数量级是10-26 kg分子间有空隙.阿伏伽德罗常数：l摩的任何物质含有的微粒数相同，这个数的测量值为NA = 6.021023mol-1阿伏伽德罗常数是个十分巨大的数字，分子的体积、质量都十分小，从而说明物质是由大量分子组成的估算分子大小或间距的两种模型.（a）球体模型：由于固体和液体分子间距离很小，因此可近似看成分子。

9、模型界定动能定理是力学中的一个十分重要的规律，它揭示了做功与动能之间的关系，给出了过程量功与状态量动能之间的标量运算式。他是解决动力学问题的重要方法，使用中要优于牛顿运动定律。本模型从动能定理内容和意义的理解、应用动能定理分析、解决实际问题的基本思路和方法等方面加以分析归纳。模型破解1动能定理：合外力对物体做的功等于物体动能的变化.动能定理的物理意义在于他指出了外力对物体所做的总功与物体的动能变化之间的关系，即外力对物体做的总功对应着物体动能的变化，变化的大小由做功的多少来量度2.对动能定理的理解（。

10、3. 图象应用模型（2）模型演练1.如图所示为表示甲、乙物体运动的st图象，则其中错误的是：练1图A甲物体做变速直线运动，乙物体做匀速直线运动B两物体的初速度都为零 C在t1 时间内两物体平均速度大小相等D相遇时，甲的速度大于乙的速度 2.如图所示的st图象和vt图象中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是()练2图A图线1表示物体做曲线运动Bst图象中t1时刻v1v2Cvt图象中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等D两图象中，t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动3.如图所示是一汽车在平直路面。

11、模型界定物体在运动过程中所受的外力包含有恒定的场力作用，如匀强电场中的电场力、匀强磁场中恒定电流与磁场间方向关系不变时所受的安培力等，可将其与重力的合力作为一个等效重力，然后利用重力场中的相关结论来解决的一类问题模型破解（i）在等效重力场中平衡的液体，其液面与等效重力方向垂直例.粗细均匀的U形管内装有某种液体，开始静止在水平面上，如图所示，已知：L=10cm，当此U形管以4m/s2的加速度水平向右运动时，求两竖直管内液面的高度差。（）例1题图【答案】0.04m（ii）在等效重力场中，从斜面上某点由静止释放的物体，当等。

12、模型界定在物理学中，两个物理量间的函数关系，不仅可以用公式表示，而且还可以用图象表示。物理图象是数与形相结合的产物，是具体与抽象相结合的体现，它能够直观、形象、简洁的展现两个物理量之间的关系，清晰的表达物理过程，正确地反映实验规律。本模型是指两个物理量之间的关系图象的应用模型破解1.图象的点线面对于两个物理量y与x,若:(i).点点的坐标:表示与x对应的瞬时值y.当y是矢量时其正负表示方向,当y是标量时其正负表示大小.与坐标轴交点:与y轴交点表示y随x变化的初始值，如速度图像中表示初速度;与x轴交点表示y=0时对应的x值,。

13、模型界定本模型主要归纳分子大小与排列方式、分子的运动、分子力及其表现以及物体的内能问题.模型破解1. 分子动理论(i)物质是由大量的分子组成的物质由大量分子组成，而分子具有大小，它的直径数量级是10-10m,一般分子质量的数量级是10-26 kg分子间有空隙.阿伏伽德罗常数：l摩的任何物质含有的微粒数相同，这个数的测量值为NA = 6.021023mol-1阿伏伽德罗常数是个十分巨大的数字，分子的体积、质量都十分小，从而说明物质是由大量分子组成的估算分子大小或间距的两种模型.（a）球体模型：由于固体和液体分子间距离很小，因此可近似看成分子。

14、模型界定矢量及矢量运算是高中物理的重点和难点之一，常见的矢量有位移、速度、加速度、力、动量、电场强度、磁感应强度等狭义的讲，矢量的运算是指矢量物理量之间的运算，广义的说，矢量运算还包括运动形式的分解与合成适量运算要遵循特殊的法则。本模型归纳总结高中物理中所涉及到的矢量矢量的加(减)法与乘法的运算.模型破解1. 矢量加法(i)平行四边形定则矢量的加法运算也即矢量的合成,其实质是等效替代,一般可用平行四边形法则。如果用表示两个矢量A1和A2的有向线段为邻边作平行四边形，那么合矢量A的大小和方向就可以用这两个邻边之间。

15、模型界定正确对物体进行受力分析是解决力学问题的前提和关键之一.本模型对准确分析物体所受外力的有关知识、力的判据、分析步骤、注意事项等作一归纳.模型破解1. 基本知识与方法(i)力的图示力的图示是用一根带箭头的线段直观的表示一个力的方法.线段的长度表示力的大小,箭头指向表示力的方向,箭尾(有时用箭头)表示力的作用点.(ii)力的示意图在画图分析物体的受力情况时,有时并不需要精确表示出力的大小,只需要将力的方向画正确,对线段长度无严格要求,大致能反映出力的相对大小即可,这种力图称为力的示意图.(iii)受力分析受力分析是指准确。

16、模型演练1.如图所示为表示甲、乙物体运动的st图象，则其中错误的是：练1图A甲物体做变速直线运动，乙物体做匀速直线运动B两物体的初速度都为零 C在t1 时间内两物体平均速度大小相等D相遇时，甲的速度大于乙的速度 【答案】ACD2.如图所示的st图象和vt图象中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是()练2图A图线1表示物体做曲线运动Bst图象中t1时刻v1v2Cvt图象中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等D两图象中，t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动【答案】B【解析】能够用st图象和vt图象。

17、高中物理系列模型之算法模型13. 电磁导轨模型（1）模型界定本模型是指导体棒在导轨上相对磁场滑动以及磁场变化时所涉及的各类问题.具体来说,从导体棒的数目上来划分,包括单棒与双棒;从导体棒受力情况来划分,包括除安培力外不受其它力的、其它力为恒力的、其它力为变力的;从导体棒的运动性质来划分,包括匀速运动的、匀变速运动的、变加速运动的;从组成回路的器材来划分,包括电阻与导体棒、电源与导体棒、电容与导体棒;从导轨的位置划分,包括水平放置、倾斜放置与竖直放置;从导轨形状来划分,包括平行等间距直导轨、平行不等间距直导轨及其它。

18、模型界定本模型是指导体棒在导轨上相对磁场滑动以及磁场变化时所涉及的各类问题.具体来说,从导体棒的数目上来划分,包括单棒与双棒;从导体棒受力情况来划分,包括除安培力外不受其它力的、其它力为恒力的、其它力为变力的;从导体棒的运动性质来划分,包括匀速运动的、匀变速运动的、变加速运动的;从组成回路的器材来划分,包括电阻与导体棒、电源与导体棒、电容与导体棒;从导轨的位置划分,包括水平放置、倾斜放置与竖直放置;从导轨形状来划分,包括平行等间距直导轨、平行不等间距直导轨及其它形状导轨;从磁场情况来划分,包括恒定的静止磁场、。

19、13. 电磁导轨模型（2）模型演练1.如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角（090),其中MN平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，棒接入电路的电阻为R，当流过棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为，则金属棒在这一过程中練1图A.运动的平均速度大小为 B.平滑位移大小为C.产生的焦耳热为 D.受到的最大安培力大小为2.如图所示，水平放置的U形金属框架中接有电源，电动势为，内阻为r.框架上放置一质量为m，电阻为R的金属杆，它可以。

20、模型演练1.如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角（090),其中MN平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，棒接入电路的电阻为R，当流过棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为，则金属棒在这一过程中練1图A.运动的平均速度大小为 B.平滑位移大小为C.产生的焦耳热为 D.受到的最大安培力大小为【答案】B2.如图所示，水平放置的U形金属框架中接有电源，电动势为，内阻为r.框架上放置一质量为m，电阻为R的金属杆，它可以在框架上无摩。