江西省安遠(yuǎn)縣第一中學(xué)(342100)

孫年坤●

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從一道高考題看電磁感應(yīng)中的“含容問題”

江西省安遠(yuǎn)縣第一中學(xué)(342100)

孫年坤●

電磁感應(yīng)問題一直是高中物理的難點(diǎn)內(nèi)容，也是高考的熱點(diǎn)問題.電磁感應(yīng)可以結(jié)合力和運(yùn)動(dòng)、能量、圖像、電路等問題進(jìn)行綜合.在電磁感應(yīng)中考察含有電容器的問題，是近年來高考命題者所青睞的新熱點(diǎn)，考生對(duì)此類問題普遍感覺到難度比較大

電磁感應(yīng);電容;物理

電磁感應(yīng)問題一直是高中物理的難點(diǎn)內(nèi)容，也是高考的熱點(diǎn)問題.電磁感應(yīng)可以結(jié)合力和運(yùn)動(dòng)、能量、圖像、電路等問題進(jìn)行綜合.在電磁感應(yīng)中考察含有電容器的問題，是近年來高考命題者所青睞的新熱點(diǎn)，考生對(duì)此類問題普遍感覺到難度比較大.本文將從2013年新課標(biāo)全國(guó)卷為例，來談?wù)勅绾螒?yīng)對(duì)電磁感應(yīng)中的“含容問題”.

一、考題分析

例1 (2013年高考新課標(biāo)卷)如圖1，兩條平行導(dǎo)軌所在平面與水平地面的夾角為θ，間距為L(zhǎng).導(dǎo)軌上端接有一平行板電容器，電容為C.導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面.在導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為m的金屬棒，棒可沿導(dǎo)軌下滑，且在下滑過程中保持與導(dǎo)軌垂直并良好接觸.已知金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g.忽略所有電阻.讓金屬棒從導(dǎo)軌上端由靜止開始下滑，求:(1)電容器極板上積累的電荷量與金屬棒速度大小的關(guān)系；(2)金屬棒的速度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系.

二、易錯(cuò)點(diǎn)分析

三、“含容問題”歸納

由該題分析可知，如果是由一個(gè)金屬桿和電容器組成的電路，而電容器除了安培力外，其它力是恒力，那么該桿將做勻變速直線運(yùn)動(dòng).歸納這一點(diǎn)對(duì)于解決此類問題非常關(guān)鍵，相當(dāng)于指明了解題的方向.

四、相似題分析

例2 如圖2所示，兩根豎直放置在絕緣地面上的金屬導(dǎo)軌的上端，接有一個(gè)電容為C的電容器，框架上有一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l的金屬棒，平行于地面放置，與框架接觸良好且無(wú)摩擦，棒離地面的高度為h，磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與框架平面垂直.開始時(shí)，電容器不帶電.將金屬棒由靜止釋放，問：棒落地時(shí)的速度為多大？(整個(gè)電路電阻不計(jì))

[1]電磁感應(yīng)中含容電路的動(dòng)態(tài)分析 姜?jiǎng)?，楊春芳《物理之友?015.05

[2]電磁感應(yīng)現(xiàn)象中含容電路分析方法馬浩東《數(shù)理化解題研究:高中版》2015.07

[3]含電容器電磁感應(yīng)問題的模型化處理 魏建輝《數(shù)理化學(xué)習(xí):高一二版》 2013.01

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