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“速度对位移来说是均匀变化的运动”和在高考题中的应用

“速度对位移来说是均匀变化的运动”和在高考题中的应用
“速度对位移来说是均匀变化的运动”和在高考题中的应用

“速度对位移来说是均匀变化的运动”在高考题中的应用

“速度对位移来说是均匀变化的运动”,因为这种运动与通常所说的“匀变速运动”即“速度对时间来说是均匀变化的运动”是另一类“匀变速运动”。

伽利略提出问题

在伽利略对自由落体运动的研究中,他首先面临的困难是概念上的,因为那时人们连速度的明确定义都没有。因此。对伽利略来说,必须首先建立描述运动所需的概念,诸如平均速度、瞬时速度及加速度等,就是伽利略首先建立起来的。

伽利略相信,自然界是简单的,自然界的规律也是简单的。他从这个信念出发,猜想落体也一定是一种最简单的变速运动,而最简单的变速运动,它的速度应该是均匀变化的。

但是,速度的变化怎样才算“均匀”呢?他考虑了两种可能:一种是速度的变化对时间来说是均匀的,即与成正比,例如,每过1,速度的变化量都是;另一种是速度的变化对位移来说是均匀的,即与成正比,例如,每下落1,速度的变化量都是。

后来发现,如果与成正比,将会推导出十分复杂的结论。所以,伽利略开始以实验来检验与成正比的猜想是否是真实的。【人民教育出版社课程标准教科书《物理》(必修1第48-49页,引者注)】

在这里,伽利略解决了一个问题:速度的变化对时间来说是均匀的匀变速直线运动,也就是我们熟悉的匀变速直线运动,得到了加速度的概念和著名的运动学公式:,,以及推导公式,对自由落体运动,则,,三公式变为:,,,通常用来求时间和速度:,。

同时还提出一个问题:速度的变化对位移来说是均匀的匀变速直线运动,这种匀变速直线运动存在吗?它有什么规律?伽利略把这个问题留给后人。

牛顿解决问题

牛顿对此问题有所解决。

牛顿在他的名著《自然哲学的数学原理》一书中写下如下的命题:如果一个物体受到的阻力与其速度成正比,则阻力使它损失的运动正比于它在运动中所掠过的距离。【《自然哲学的数学原理》第二编第1章第155页。引者註】

我试把这段话“翻译”成物理语言,损失的“运动”理解为损失的速度,命题可表述为:条件:一个物体受到的阻力与其速度成正比:

结论:阻力使它损失的运动(速度)正比于它在运动中所掠过的距离:

证明:因为一个物体受到的阻力与其速度成正比:,所以加速度,如果速度是变量,取很短的时间,速度的变化:,

物体掠过的距离

所以速度的变化正比于掠过的距离:,其中

通过加以复合知,整个时间中损失的运动正比于掠过的距离:,

证毕。

这就是速度随位移均匀变化的匀变速直线运动。

对于速度随位移均匀变化的匀变速直线运动,它的加速度应该这样定义:在单位位移上速度的变化(物理意义是:速度随位移变化的“快慢”),这样就有:

, 加速度的单位应该是,

表示由于正比于速度的力作用而引起的速度的变化,

其中,而。

如果末速度为0,则根据,即初速度。

或者初速度为0,末速度为。

据此,可以画出速度随位移变化的图象,即图象,如下图

图中,1表示初速度为0的速度随位移均匀变化的匀加速直线运动,2表示初速度为的速度随位移变化的匀加速直线运动,3表示末速度为0的速度随位移变化的匀减速直线运动,三个图线的加速度都是直线的斜率,即,或者。

可惜,后人没有对牛顿的这个命题以足够的重视,否则,就应该有“牛顿第四定律”了。我认为,不妨来一个牛顿第四定律,加进《物理》教科书中。

那么,这种“速度对位移来说是均匀变化的运动”在高考试题中有没有呢?答案是肯定的。请看以下例题。

例1.2009年高考上海物理卷第24题(14分)

【题目】如图,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为l,左侧接一阻值为R的电阻。区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为s。一质量为m,电阻为r的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v为金属棒运动速度)的水平力作用,从磁场的左边界由静止开始运动,测得电阻两端电压随时间均匀增大。(已知l=1m,m=1kg,R=0.3Ω,r=0.2Ω,s=1m)

(1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动;

(2)求磁感应强度B的大小;

(3)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足

v=v0-x,且棒在运动到ef处时恰好静止,则外力F作用的

时间为多少?

(4)若在棒未出磁场区域时撤去外力,画出棒在整个运动过程中速度随位移的变化所对应的各种可能的图线。

【解析】(1)金属棒做匀加速运动,R两端电压U?I?ε?v,U随时间均匀增大,即v随时间均匀增大,加速度为恒量。

(2)F-=ma,以F=0.5v+0.4代入得(0.5-)v+0.4=a,a与v无关,所以a=0.4m/s2,(0.5-)=0,得B=0.5T。

(3)x1=at2,v0=x2=at,x1+x2=s,所以at2+at=s,得:0.2t2+0.8t-1=0,t=1s,(4)可能图线如下:

【探究】本题包括两种匀变速运动,第一种是在外力F=0.5v+0.4(N)和安培力的共同作用下,合外力为恒力,导体棒做速度随时间均匀变化的运动,第二种是在撤去外力后,导体棒只在安培力作用下的运动,由于安培力=,是与速度成正比的力,所以导体棒做速

度随位移均匀变化的运动,即v=v 0-x=。从图象看,速度随时间均匀变化的运动,其图象是直线,而图象是曲线,因为,如上图中的前一段曲线;速度随位移均匀变化的运动,因为v=,所以其图象是直线,如上图中的后一段直线。

例2.2009年高考江苏省物理卷第15题(16分)

【题目】如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上,导轨间距为L、足够长且电阻忽略不计,导轨平面的倾角为。条形匀强磁场的宽度为,磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直。长度为的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成

“”型装置。总质量为,置于导轨上。导体棒中通以大小恒为I的电流(由外接恒流源产生,图中未画出)。线框的边长为(),电阻为R,下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回。导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直。重力加速度为。求:

(1)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热Q;

(2)线框第一次穿越磁场区域所需的时间;

(3)经过足够长时间后,线框上边与磁场区域下边界的最大距离。

【解答】(命题者提供的解答)

(1)设装置由静止释放到导体棒运动到磁场下边界的过程中,作用在线框的安培力做功为W

由动能定理,且

解得

(2)设线框刚离开磁场下边界时的速度为,则接着向下运动

由动能定理

装置在磁场中运动的合力

感应电动势

感应电流

安培力

由牛顿第二定律,在到时间内,有

则=

解得

(3)经过足够长时间后,线框在磁场下边界与最大距离之间往复运动,由动能定理

解得。

【解析】(本文研究的另外解法)

第(1)问,同原解答

第(2)问:设线框刚离开磁场下边界时的速度为,则接着向下运动,速度变为0,

根据动能定理

,所以

注意:导体棒在磁场中运动的位移是,而不是,且因为是恒流,所以安培力是恒力。

因为线框在磁场中运动时受到的合力,而是与速度成

正比的力,所以把线框在磁场中的运动分解为在重力的分力作用下的速度随时间均匀变化的匀变速直线运动和在安培力作用下的速度随位移均匀变化的匀变速直线运动两种运动,前者速度的变化与时间成正比,后者速度的变化与位移成正比,有

注意:因为线框下边进磁场和上边出磁场,掠过的距离共。

所以=

第(3)问,同原解答,不重复。

【探究】本题运用的是运动的分解的解题方法,同一个运动,因为受两种力,一个是重力,一个是安培力,重力是恒力(对时间),在重力作用下物体做速度随时间均匀变化的匀变速直线运动;安培力对时间来说是变力,但对位移来说是恒力,所以在安培力作用下物体做速度随位移均匀变化的匀变速直线运动,线框在磁场中的运动是这两个不同的“匀变速运动”的合运

动。在公式,是在重力作用下的加速度,

是在安培力作用下的加速度,前者加速度的定义是,单位是;后者加速度的定义是,单位是;通过对比,我们进一步理解了两种不同的“匀变速运动”,比较

表如下:

运动条件加速度定义加速度

单位

速度公式速度图象

速度随时间均匀变化的匀变速运动受恒力(不

随时间变

化的力)作

图象

是直线

图象

是曲线

速度随位移均

匀变化的匀变

速运动

受形如

的力的作

图象

是直线

图象是

曲线

速度选择器的应用

速度选择器的应用 丁红明陈苡 浙江省平湖中学浙江平湖 314200 在电磁感应里面,经常要碰到速度选择器这一类型的题目,很多同学上课听的时候都会的,但应用到实践的时候,稍微变形就有困难了,下面对高中涉及到的速度选择器进行归纳整理. 一、原型 利用垂直的电场、磁场选出一定速度的带电粒子的装置.基本构造如图(1)所示,两平行金属板间加电压产生匀强电场E,匀强磁场B与E垂直. 当带电为q的粒子以速度v垂直进入匀强电场和磁场的 区域时,粒子受电场力qE和洛伦兹力qvB作用,无论粒 子带正电还是带负电,电场力和洛伦兹力的合力为零, 匀速通过这个区域.当初速度v0>v的时候,粒子往上偏; 当初速度v0

高中物理速度选择器和回旋加速器专题训练答案及解析

高中物理速度选择器和回旋加速器专题训练答案及解析 一、速度选择器和回旋加速器 1.如图所示,有一对水平放置的平行金属板,两板之间有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E =200V/m ,方向竖直向下;磁感应强度大小为B 0=0.1T ,方向垂直于纸面向里。图中右边有一半径R 为0.1m 、圆心为O 的圆形区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为B = 3 3 T ,方向垂直于纸面向里。一正离子沿平行于金属板面,从A 点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿直线射出平行金属板之间的区域,并沿直径CD 方向射入圆形磁场区域,最后从圆形区域边界上的F 点射出已知速度的偏向角θ=π 3 ,不计离子重力。求: (1)离子速度v 的大小; (2)离子的比荷 q m ; (3)离子在圆形磁场区域中运动时间t 。(结果可含有根号和分式) 【答案】(1)2000m/s ;(2)2×104C/kg ;(3)4310s 6 π -? 【解析】 【详解】 (1)离子在平行金属板之间做匀速直线运动,洛仑兹力与电场力相等,即: B 0qv =qE 解得: 2000m/s E v B = = (2)在圆形磁场区域,离子做匀速圆周运动,轨迹如图所示

由洛仑兹力公式和牛顿第二定律有: 2 v Bqv m r = 由几何关系有: 2 R tan r θ = 离子的比荷为: 4 210C/kg q m =? (3)弧CF 对应圆心角为θ,离子在圆形磁场区域中运动时间t , 2t T θπ= 2m T qB π= 解得: 43106 t s π -= 2.如图,正方形ABCD 区域内存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,已知该区域的边长为L 。一个带电粒子(不计重力)从AD 中点以速度v 水平飞入,恰能匀速通过该场区;若仅撤去该区域内的磁场,使该粒子以同样的速度v 从AD 中点飞入场区,最后恰能从C 点飞出;若仅撤去该区域内的电场,该带电粒子仍从AD 中点以相同的速度v 进入场区,求: (1)该粒子最后飞出场区的位置; (2)仅存电场与仅存磁场的两种情况下,带电粒子飞出场区时速度偏向角之比是多少?

运动快慢的描述-速度练习题及答案解析

(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!) 1.下列说法正确的是( ) A .瞬时速度可以看成时间趋于无穷小时的平均速度 B .做变速运动的物体在某段时间内的平均速度,一定和物体在这段时间内各个时刻的瞬时速度大小的平均值相等 C .物体做变速直线运动,平均速度的大小就是平均速率 D .物体做变速运动时,平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值 解析: 当时间非常小时,物体的运动可以看成是在这段很小时间内的匀速直线运动,此时平均速度等于瞬时速度,故A 正确;平均速度是位移跟发生这段位移所用时间比值,而不是各时刻瞬时速度大小的平均值,故B 错误;根据定义,平均速度的大小不是平均速率,故C 错误;平均速度是位移与时间的比值,而平均速率是路程跟时间的比值,故D 错误. 答案: A 2.在下列各种速度中表示平均速度的是( ) A .赛车飞跃某栏杆时的速度为80 m/s B .火车由北京到天津以36 km/h 的速度行驶时为慢车,快车的速度可达100 km/h C .远程炮弹射出炮口时的速度为2 000 m/s D .某同学从家里到学校步行速度为 m/s 解析: 平均速度对应的是一段时间.赛车飞跃某栏杆时的速度为80 m/s ,对应的是某一时刻的速度不是平均速度;火车由北京到天津以36 km/h 的速度行驶时为慢车,快车的速度可达100 km/h ,对应的是一段时间,因此是平均速度;远程炮弹射出炮口时的速度为2 000 m/s ,对应的是某一时刻的速度不是平均速度;某同学从家里到学校步行速度为 m/s ,对应的是一段时间,因此是平均速度. 答案: BD 3.对速度的定义式v =x t ,以下叙述正确的是( ) A .物体做匀速直线运动时,速度v 与运动的位移x 成正比,与运动时间t 成反比 B .速度v 的大小与运动的位移x 和时间t 都无关 C .此速度定义式适用于任何运动 D .速度是表示物体运动快慢及方向的物理量 解析: v =x t 是计算速度的公式,适用于任何运动,此式只说明计算速度可用位移x 除以时间t 来获得,并不是说v 与x 成正比,与t 成反比. 答案: BCD 4.列车沿平直铁路做匀速直线运动时,下列判断正确的是( ) A .列车的位移越大,其速度也越大 B .列车在单位时间内的位移越大,其速度必越大 C .列车在任何一段时间内的位移与所用时间的比值保持不变 D .列车在任何10 s 内的位移一定等于任何1 s 内位移的10倍 解析: 做匀速直线运动的物体在任意一段时间内位移与时间的比值是相等的. 答案: BCD 5.对于平均速度与速率、瞬时速度与速率,下列说法正确的是( ) A .平均速度的大小等于平均速率 B .平均速度的大小一定等于初速度和末速度的平均值 C .瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称速率 D .很短时间内的平均速度可认为等于瞬时速度 解析: 要抓住平均速度与速率、瞬时速度与速率的定义进行比较、理解.平均速度的大小等于位移的大小与时间的比值,平均速率等于路程与时间的比值,而位移的大小不一定等于路程;平均速度不一定等于初、末速度的平均值,只有速度均匀变化时才满足这种关系. 答案: CD

太平天国运动说课稿

《太平天国运动》说课稿 今天我要说课的题目是《天平天国运动》。我将从说教材、说学生、说教学方法、说教学过程四个部分来展开今天的说课。首先来看第一部分——说教材。 《太平天国运动》是人民版教材必修一,也就是政治模块第三专题,“近代中国的民主革命”中的第一课。该课主要讲述了旧民主主义革命时期以洪秀全为代表的农民阶级为了寻求民族独立和社会进步而不懈抗争的基本史实。太平天国运动既是旧式农民运动的延续,反映了广大农民要求获得土地的强烈愿望,同时也第一次提出了在中国发展资本主义这一顺应世界潮流的要求,因而在中国近代史上具有重要意义。在教材中,《太平天国运动》这一课上承第二专题的民族危机,又开启了之后近代中国民族民主革命的新篇章。因此,从结构上看,它起着承上启下的作用,地位突出。 分析了教材地位以后,我们来看教学目标。在说教学目标的时候,我准备先说总体的课程标准,然后说具体的教学三维目标。课程标准对《太平天国运动》这一课的学习要求是:“了解太平天国运动的主要史实,认识农民起义在民主革命时期的作用与局限性。”在这里课程标准提出了“了解”和“认识”两个不同层次的学习要求,其实这也就说明了本课教学的重点和次重点。在要求学生牢牢记住太平天国运动基本史实的基础上,我也会积极引导学生去分析评价《天朝田亩制度》和《资政新篇》,引导学生去思考太平天国运动失败的原因,以及农民阶级的局限性等问题,从而步步深入,彻底解决本课的重点和难点。 下面来看具体的教学三维目标。在知识与能力方面,首先通过教师讲述太平天国运动的经过,使学生了解和掌握太平天国运动的兴起、由盛而衰、以及最终走向失败的基本史实。主要史实有金田起义、永安建制、定都天京、北伐、西征、东征、天京事变、天京陷落等。其次通过学生阅读材料并结合课本内容,使学生自己总结归纳《天朝田亩制度》与《资政新篇》的主要内容,引导学生正确分析和评价《天朝田亩制度》和《资政新篇》,并比较《天朝田亩制度》与《资政新篇》的异同。接着通过教师对《天朝田亩制度》与《资政新篇》内容的讲解以及一些实例,引导学生正确认识太平天国运动的积极作用和消极作用,正确看待农民阶级在民主革命时期的局限性。使学生认识到中国的农民阶级由于其自身的落后性,并不能领导中国人民完成反帝反封建的重任。最后的总体目标是通过学生对以上问题的积极思考,培养学生运用辩证唯物主义和历史唯物主义的观点,综合分析问题的能力以及正确评价历史事件的能力。 在过程与方法方面,在讲述太平天国运动自金田起义到定都天京,以及北伐、西征、东征这一过程时,我准备插入一系列太平军胜利进军的地图,从而培养学生识图和用图的能力。在讲解《天朝田亩制度》和《资政新篇》主要内容时,我准备引入一系列阅读材料,通过对历史文献材料的阅读和分析,培养学生阅读历史文献和分析历史问题的能力。在评价太平天国运动时,我准备适当引入史学界的论证,从而培养学生发散思维能力,和自我鉴别能力。 在情感、态度与价值观方面,首先通过教师对北伐军征战过程的讲述,使学生感受到以林凤翔为首的北伐军不畏强敌直至全部牺牲的惨烈悲壮,从而对学生进行正确的爱憎观、道德观和英雄观的教育。其次通过对天京事变的讲解,使学生认识到领导集团内部的斗争造成了太平天国运动的分裂,使革命力量元气大伤,从而对学生进行集体主义教育。最后对太平天国运动评价时,必须跳出传统史学对其完全肯定的框架,使学生认识到太平天国运动具有反帝反封建的革命性的同时,还存在着摧残传统文化、领导阶层内部生活腐化等问题。从而培养学生辩证看待问题的能力。 从课程标准我们可以得知,本课的教学重点是太平天国运动的主要事实。所以在教学中我会紧紧围绕太平天国运动的兴起---由盛而衰---走向失败这条主线,帮助学生理清线索,帮助学生从整体上把握本课的知识框架。《天朝田亩制度》既是本课的重点,同时也是难点。在以往学生认知基础上来理解《天朝田亩制度》的空想性,难度相当大。若能恰当的选择切

关于速度选择器的讨论

m dVx dt = -qBVy 1() m dVy dt = -F+qBVx 2() m d2Vx dt2 = -qB dVy dt 3() m d2Vy dt2 = qB dVx dt 4() Vx=qV0B-F qB cos qB m t + F qB Vy=qV0B-F qB sin qB m t 有关速度选择器的讨论 速度选择器是一项重要的仪器,它可用于剔除速度不同的粒子,提高检测精度。 设一速度选择器,水平放置的极板间电场强度E,磁感应强度B(垂直纸面向里),粒子(假设带正电,不计重力)质量m,电荷量q,静电力F=qE,从极板中央平行于极板的直线向右以初速度V0射入极板。 我们知道,速度选择器会选择速度v0=E/B的粒子,因为只有它能做匀速直线运动,从另一小孔射出。 笔者的问题是,有没有可能有的粒子不做匀速直线运动,却依然能够从小孔射出?如果静电力与洛伦兹力不平衡,粒子将做曲线运动,轨迹类似于摆线,如果速度选择器长度合适,在竖直方向上做往复运动的粒子是不是可能回到与入射点同一高度的位置上? 以下是笔者的定量分析: 以粒子射入点为原点,向右、向上分别为x、y轴正方向。 设某一时刻粒子水平、竖直方向分速度Vx、Vy,在水平竖直方向分别分析,由牛顿第二定律得: 将上两式对时间求导得: (1)代入(4),(2)代入(3),分别得到关于Vx、Vy的二阶常微分方程,代入初始条件,解得:

x=m qB qV0B-F qB sin qB m t +F qB t y=m qB qV0B-F qB (1-cos qB m t) 由此得到: 可以看出,当qV0B=F ,粒子做匀速直线运动; 当F=0,粒子做半径r=mV0/(qB)的匀速圆周运动。 当qV0B >F ,通过几何画板得到运动轨迹如下

高中物理速度选择器和回旋加速器专项练习及解析

高中物理速度选择器和回旋加速器专项练习及解析 一、速度选择器和回旋加速器 1.如图所示,虚线O 1O 2是速度选择器的中线,其间匀强磁场的磁感应强度为B 1,匀强电场的场强为E (电场线没有画出)。照相底片与虚线O 1O 2垂直,其右侧偏转磁场的磁感应强度为B 2。现有一个离子沿着虚线O 1O 2向右做匀速运动,穿过照相底片的小孔后在偏转磁场中做半径为R 的匀速圆周运动,最后垂直打在照相底片上(不计离子所受重力)。 (1)求该离子沿虚线运动的速度大小v ; (2) 求该离子的比荷 q m ; (3)如果带电量都为q 的两种同位素离子,沿着虚线O 1O 2射入速度选择器,它们在照相底片的落点间距大小为d ,求这两种同位素离子的质量差△m 。 【答案】(1)1E v B =;(2)12q E m RB B =;(3)122B B qd m E ?= 【解析】 【分析】 【详解】 (1)离子沿虚线做匀速直线运动,合力为0 Eq =B 1qv 解得 1 E v B = (2)在偏转磁场中做半径为R 的匀速圆周运动,所以 2 2mv B qv R = 解得 12 q E m RB B = (3)设质量较小的离子质量为m 1,半径R 1;质量较大的离子质量为m 2,半径为R 2 根据题意 R 2=R 1+ 2 d 它们带电量相同,进入底片时速度都为v ,得

2 121 m v B qv R = 2 222 m v B qv R = 联立得 22121()B q m m m R R v ?=-= - 化简得 122B B qd m E ?= 2.如图所示,水平放置的两平行金属板间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场。已知两板间的电势差为U ,距离为d ;匀强磁场的磁感应强度为B ,方向垂直纸面向里。一质量为m 、电荷量为q 的带电粒子从A 点沿水平方向射入到两板之间,恰好沿直线从M 点射出;如果撤去磁场,粒子从N 点射出。M 、N 两点间的距离为h 。不计粒子的重力。求: (1)匀强电场场强的大小E ; (2)粒子从A 点射入时的速度大小v 0; (3)粒子从N 点射出时的动能E k 。 【答案】(1)电场强度U E d =;(2)0U v Bd =;(3)2 222k qUh mU E d B d =+ 【解析】 【详解】 (1)电场强度U E d = (2)粒子做匀速直线运动,电场力与洛伦兹力大小相等,方向相反,有:0qE qv B = 解得0E U v B Bd = = (3)粒子从N 点射出,由动能定理得:2012 k qE h E mv ?=- 解得2 222k qUh mU E d B d =+

运动快慢的描述——速度

1.3运动快慢的描述——速度 教学目标: 知识与技能 1.理解物体运动的速度.知道速度的意义、公式、符号、单位、矢量性. 2.理解平均速度的意义,会用公式计算物体运动的平均速度,认识各种仪表中的速度. 3.理解瞬时速度的意义. 4.能区别质点的平均速度和瞬时速度等概念. 5.知道速度和速率以及它们的区别. 过程与方法 1.通过描述方法的探索,体会如何描述一个有特点的物理量,体会科学的方法,体验用比值定义物理量的方法. 2.同时通过实际体验感知速度的意义和应用. 3.让学生在活动中加深对平均速度的理解.通过生活中的实例说明平均速度的局限性. 4.让学生在相互交流中逐渐领会瞬时速度与平均速度的关系,同时初步领略极限的思想并初步领会数学与物理相结合的方法,进而直接给出瞬时速度的定义. 5.会通过仪表读数,判断不同速度或变速度. 情感态度与价值观 1.通过介绍或学习各种工具的速度,去感知科学的价值和应用. 2.了解从平均速度求瞬时速度的思想方法,体会数学与物理间的关系. 3.培养学生认识事物的规律:由简单到复杂.培养学生抽象思维能力. 4.培养对科学的兴趣,坚定学习思考探索的信念. 教学重点、难点: 教学重点 速度、瞬时速度、平均速度三个概念,及三个概念之间的联系. 教学难点 对瞬时速度的理解. 教学方法: 探究、讲授、讨论、练习 教学手段: 教具准备:多媒体课件 课时安排: 新授课(2课时) 教学过程: [新课导入] 师:为了描述物体的运动,我们已经进行了两节课的学习,学习了描述运动的几个概念,大家还记得是哪几个概念? 生:质点、参考系、坐标系;时间、时刻、位移和路程.

师:当物体做直线运动时,我们是用什么方法描述物体位移的? 生:用坐标系.在坐标系中,与某一时刻t1对应的点x 1表示t l时刻物体的位置,与另一时刻t1对应的点x2表示时刻t2物体的位置,则△x=x2一x l,就表示从t1到t2这段时间内的位移.师:我们已经知道位移是描述物体位置变化的物理量,能不能说,物体的位移越大,物体运动得就越快? 学生讨论后回答,不能.因为物体的运动快慢与运动的时间有关. 师:那么,如何来描述物体运动的快慢? 教师指导学生快速阅读教材中的黑体字标题,提出问题:要描述物体运动的快慢,本节课将会学到哪些概念(物理量)? 学生通过阅读、思考,对本节涉及的概念有个总体印象,知道这些概念都是为了描述物体运动的快慢而引入的,要研究物体运动的快慢还要学好这些基本概念. (板书)§1.3 运动快慢的描述——速度 [新课教学] 一、坐标与坐标的变化量 教师指导学生仔细阅读“坐标与坐标的变化量”一部分. [讨论与交流] 以百米赛跑为例,你参加赛跑的跑道是笔直的,你能说明“坐标”与“坐标的变化量”有何不同,又有何联系? 学生讨论后回答 生:坐标用来表示位置,坐标的变化量表示位移,比如,我在起点的位置、我在终点的位置或我在全程中点的位置(50 m处)等,都可以在建立坐标系后用坐标上的点来表示,而在我从起点跑到终点的这段过程中,我的位移可以用起点和终点间的坐标变化量来表示. 课件投影图1—3—l,让学生观察,用数轴表示坐标与坐标的变化量,能否用数轴表示时间的变化量? [思考与讨论] 1.图1—3—l中汽车(质点)在向哪个方向运动? 2.如果汽车沿x轴向另外一个方向运动,位移Δx是正值还是负值? 学生在教师的指导下,自主探究,积极思考,然后每四人一组展开讨论,每组选出代表,发表见解,提出问题. 教师帮助总结并回答学生的提问. 生:汽车在沿x轴正方向运动,图示汽车从坐标x1=10 m,在经过一段时间之后,到达坐标x2=30 m 处,则Δx =x2-x1=30m一10m=20m,位移Δx >0,表示位移的方向沿x轴正方向.师:我们的这种数学表述是与实际的物理情景相一致的,比如,汽车沿笔直的公路向东行驶,我们可以规定向东作为x轴的正方向,来讨论汽车的位置和位移. [课堂训练] 教师用课件投影出示题目,并组织学生独立思考后解答: 绿妹在遥控一玩具小汽车,她让小汽车沿一条东西方向的笔直路线运动,开始时在某一标记点东2 m 处,第1s末到达该标记点西3m处,第2s末又处在该标记点西1m处.分别求出第1s内和第2s内小车位移的大小和方向.(对应的时刻怎样表示) 答案:小车在第1 s内的位移为5m,方向向西;第2s内的位移为一2m,方向向东.

历史试卷分析讲课稿

历史试卷分析

2009-2010学年度第一学期期中测试 1、试卷结构 本次考试采取闭卷形式进行,题型分:选择题(四选一)、历史诊断题、图说历史题、材料分析题、以史为鉴题五种,题型稳中有变。 2、考试质量 从这次考试中反映出学生学习过程中仍然存在很多不足。考生失分较多的题目为选择题的第12、13、14、19、24题;材料分析题第一小题;以史为鉴题。从总的来说,本份试卷难度较大,很好地体现了对学生学习的阶段评价。 3、试卷的主要特点: (1) 、历史责任感、时代感强 这种时代感在选择题与问答题均有突出表现。这种把历史与现实紧密结合起来的试卷风格,不论是对初中历史教学还是学生的历史学习都具有不可估量的指导意义。它使学生认识到:历史绝不是过去的简单再现和复述,而是和现实有着不可分割的联系。我们常说:“忘记历史就是背叛”。对这句话的体验在今年的历史试卷中得到最好的印证。这种强烈的时代色彩必将对中学历史教学和学生的学习产生深远的良性影响。 (2)、立足强调学生提高综合能力 概括性大,突出表现在选择题与材料分析题。结合问题谈感想,使学生立足本国国情,增强使命感。从这不难看出,对历史学科的能力要求,已提上初中历史教学的日程,这不能不引起中学历史教师的反思。 (3)、注重学科渗透,着眼培养学生融会贯通 根据考纲精神,历史考试渗透时代精神,在答题的同时激发了学生的爱国主义感情,这是试卷的精彩之处。 (4)、此外,试题灵活、新颖也是这份试卷的可贵之处。整套试题中能够从书上直接翻来,试题内容来源于课本,但设计上显得灵活。而问答题让学生畅所欲言,发表个人见解,新课改的理念得到了很好的贯穿。 4、关于答题中存在的主要问题 在具体阅卷中,我们发现相当的学生初步表现出可贵的历史思维能力及综合运用、文字表达能力和创新意识,及对时事的关注,这种发现特别是在材料题的答案中得到印证。但是我们也发现了如下一些问题: 首先还是基本知识问题。尽管是阶段总结性考试,还是有不少学生表现出对历史基本知识掌握的薄弱、混乱甚至是无知。 其次是审题不清,答题不规范。不少学生不注意审题,或审题马虎,细心不够,甚至混淆了时间概念,尽管答得有条有理,但不能得分,实在可惜。 最后,不少学生的历史思维和实际运用能力较低,以及语言表达能力不强,突出表现在材料题和问答题的解答方面。有的学生不明题意,或思维模糊,当然无从答起。 5、关于对今后教学的启示

(物理)高考必备物理速度选择器和回旋加速器技巧全解及练习题

(物理)高考必备物理速度选择器和回旋加速器技巧全解及练习题 一、速度选择器和回旋加速器 1.如图所示的直角坐标系xOy ,在其第二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场和沿y 轴负方向的匀强电场。虚线OA 位于第一象限,与y 轴正半轴的夹角θ=60°,在此角范围内有垂直纸面向外的匀强磁场;OA 与y 轴负半轴所夹空间里存在与OA 平行的匀强电场,电场强度大小E =10N/C 。一比荷q =1×106C/kg 的带电粒子从第二象限内M 点以速度v =2.0×103m/s 沿x 轴正方向射出,M 点到x 轴距离d =1.0m ,粒子在第二象限内做直线运动;粒子进入第一象限后从直线OA 上的P 点(P 点图中未画出)离开磁场,且OP =d 。不计粒子重力。 (1) 求第二象限中电场强度和磁感应强度的比值0 E B ; (2)求第一象限内磁场的磁感应强度大小B ; (3)粒子离开磁场后在电场中运动是否通过x 轴?如果通过x 轴,求其坐标;如果不通过x 轴,求粒子到x 轴的最小距离。 【答案】(1)32.010m/s ?;(2)3210T -?;(3)不会通过,0.2m 【解析】 【详解】 (1)由题意可知,粒子在第二象限内做匀速直线运动,根据力的平衡有 00qvB qE = 解得 30 2.010m/s E B =? (2)粒子在第二象限的磁场中做匀速圆周运动,由题意可知圆周运动半径 1.0m R d == 根据洛伦兹力提供向心力有 2 v qvB m R = 解得磁感应强度大小 3210T B -=? (3)粒子离开磁场时速度方向与直线OA 垂直,粒子在匀强电场中做曲线运动,粒子沿y 轴负方向做匀减速直线运动,粒子在P 点沿y 轴负方向的速度大小 sin y v v θ=

高中物理速度选择器和回旋加速器专项训练及答案及解析

高中物理速度选择器和回旋加速器专项训练及答案及解析 一、速度选择器和回旋加速器 1.如图所示的直角坐标系xOy ,在其第二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场和沿y 轴负方向的匀强电场。虚线OA 位于第一象限,与y 轴正半轴的夹角θ=60°,在此角范围内有垂直纸面向外的匀强磁场;OA 与y 轴负半轴所夹空间里存在与OA 平行的匀强电场,电场强度大小E =10N/C 。一比荷q =1×106C/kg 的带电粒子从第二象限内M 点以速度v =2.0×103m/s 沿x 轴正方向射出,M 点到x 轴距离d =1.0m ,粒子在第二象限内做直线运动;粒子进入第一象限后从直线OA 上的P 点(P 点图中未画出)离开磁场,且OP =d 。不计粒子重力。 (1) 求第二象限中电场强度和磁感应强度的比值0 E B ; (2)求第一象限内磁场的磁感应强度大小B ; (3)粒子离开磁场后在电场中运动是否通过x 轴?如果通过x 轴,求其坐标;如果不通过x 轴,求粒子到x 轴的最小距离。 【答案】(1)32.010m/s ?;(2)3210T -?;(3)不会通过,0.2m 【解析】 【详解】 (1)由题意可知,粒子在第二象限内做匀速直线运动,根据力的平衡有 00qvB qE = 解得 30 2.010m/s E B =? (2)粒子在第二象限的磁场中做匀速圆周运动,由题意可知圆周运动半径 1.0m R d == 根据洛伦兹力提供向心力有 2 v qvB m R = 解得磁感应强度大小 3210T B -=? (3)粒子离开磁场时速度方向与直线OA 垂直,粒子在匀强电场中做曲线运动,粒子沿y 轴负方向做匀减速直线运动,粒子在P 点沿y 轴负方向的速度大小 sin y v v θ=

高中物理:《运动快慢的描述──速度》教学设计

高中物理:《运动快慢的描述──速度》教学设计【知识目标】 1.理解速度的概念,知道速度是表示物体运动快慢的物理量,知道速度的定义。 2.知道速度是矢量,知道速度的单位、符号和读法。了解生活实际中的某些直线运动的速度大小数据。 3.理解平均速度的概念,知道平均速度的定义式,会用平均速度的公式解答有关的问题。 4.知道瞬时速度的概念及意义,知道瞬时速度与平均速度的区别和联系。 5.知道速度和速率以及它们的区别。 【能力目标】 1.运用平均速度的定义,把变速直线运动等效成匀速直线运动处理,从而渗透物理学的重要研究方法等效的方法。 2.培养迁移类推能力 【情感目标】 1.通过解决一些问题,而向复杂问题过渡,使学生养成一种良好的学习方法。 2.通过师生平等的情感交流,培养学生的审美情感。 【教学方法】 1.通过例题和实例引导学生分析如何辨别快慢。 2.通过讨论来加深对概念的理解。 【教学重点】速度,平均速度,瞬时速度的概念及区别。 【教学难点】 1.怎样由速度引出平均速度及怎样由平均速度引出瞬时速度。 2.瞬时速度与平均速度之间有什么区别和联系及在运动中瞬时速度是怎样确定的。 采用物理学中的重要研究方法──等效方法(即用已知运动来研究未知运动,用简单运动来研究复杂运动的一种研究方法)来理解平均速度和瞬时速度。 【师生互动活动设计】 1.教师通过举例,让学生自己归纳比较快慢的两种形式。 2.通过实例的计算,得出规律性的结论,即单位时间内的位移大小。 3.教师讲解平均速度和瞬时速度的意义。 【教学过程】

结论:比较物体运动的快慢,可以有两种方法: 1)一种是在位移相同的情况下,比较所用时间的长短,时间短的物体运动快,时间长的物体运动慢; 2)另一种是在时间相同的情况下,比较位移的大小,位移大的物体运动得快,位移小的物体运动得慢。 问题:位移和时间都不同,如何比较运动快慢? 一、速度 1.定义:位移跟发生这段位移所用时间的比值,用v 表示。 2.物理意义:速度是表示运动快慢的物理量。 3.定义式: 4.单位:国际单位:m /s (或m ·s-1)。 常用单位:km /h (或km ·h-1)、cm /s (或cm ·s-1)。 5.方向:与物体运动方向相同。 说明:速度有大小和方向,是矢量。 小组讨论 问题一: △x 越大,v 越大吗? 问题二:两辆汽车从某地沿着一条平直的公路出发,速度的大小都是20m/s ,他们的运动情况完全相同吗? 二、平均速度和瞬时速度 如果物体做变速直线运动,在相等的时间里位移是否都相等?那速度还是否是恒定的?那又如何描述物体运动的快慢呢? 问题:百米运动员,10s 时间里跑完100m ,那么他1s 平均跑多少呢? 回答:每秒平均跑10m 。 百米运动员是否是在每秒内都跑10m 呢? 答:否。 说明:对于百米运动员,谁也说不来他在哪1秒破了10米,有的1秒钟跑10米多,有的1秒钟跑不到10米,但当我们只需要粗略了解运动员在100m 内的总体快慢,而不关心其在各x v t ?=?x v t ?=?

太平天国说课稿

《太平天国运动》说课稿 一、说教材 1、教材地位: 《太平天国运动》是人民版《专题三近代中国的民主革命》的重要组成部分,主要反映民主革命时期农民阶级寻求民族独立和社会进步的重大革命斗争的基本史实。从内容上说,中国近代史就是一部中华民族的抗争史,本节内容是农民阶级抗争的重要组成部分,是旧式农民运动的延续,是旧民主主义革命时期的重要历史事件。它上承第二专题的民族危机而出现,又开启了近代民族革命的新篇章。因此,从结构上看,它起着承上启下的作用。 2、教材分析: 课程标准的要求是:“了解太平天国运动的主要史实,认识农民起义在民主革命时期的作用与局限性。” 本课讲述了太平天国运动时期的历史。鸦片战争以后,中国开始沦为半殖民地半封建社会。新的时期的到来使得中国的社会矛盾发生了变化,新的矛盾又使得农民斗争肩负起双重任务——反封建、反侵略。同时,社会的变化还使农民利用“上帝”的权威来进行反封建斗争,宣传平等思想。太平天国反剥削、争平等,符合广大劳动人民的切身利益和要求,保证了革命形势由金田起义到定都天京,再到1856年达到全盛时期的迅猛发展。 《天朝田亩制度》和《资政新篇》是太平天国前期和后期分别颁布的纲领性文件。《天朝田亩制度》的颁布,标志着几千年来农民斗争的最高峰,反映了农民阶级要求废除封建土地所有制的强烈愿望。1864年天京的陷落标志着太平天国运动的失败。 3、教学目标: (1)、知识与能力: 了解太平天国运动的主要史实。如金田起义、永安建制、定都天京、北伐、西征、东征、天京事变、天京失陷等。 比较《天朝田亩制度》与《资政新篇》的异同,培养阅读历史文献并运用已学知识观察历史现象和分析问题的能力。 (2)、过程与方法: 根据教科书和教师提供的相关图片、史料等资料,运用丰富的历史想象力,再现太平天国时期斗争的规模巨大的场景,用辩证的观点分析过程中的重大历史事件。 (3)、情感、态度与价值观: 通过太平天国运动的学习,使学生对中国近代的农民运动有恰当的认识。认识到太平天国运动的兴起和失败有一定的必然性,由于农民阶级的局限性,单纯的农民运动无法完成民主革命的任务。认识到农民对中国革命和建设重要作用,从而关注农民,关注农村。 4、教学重点与难点: (1)、教学重点: 太平天国运动的主要史实 确定依据:太平天国运动的兴起---由盛而衰---走向失败是本节的基本线索,理清线索,有助于学生整体把握知识框架。 (2)、教学难点: 《天朝田亩制度》,太平天国运动由盛转衰及最终失败的原因。

高考物理速度选择器和回旋加速器解题技巧及练习题含解析

高考物理速度选择器和回旋加速器解题技巧及练习题含解析 一、速度选择器和回旋加速器 1.某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示,A 为粒子加速器,加速电压为U 1;B 为速度选择器,磁场与电场正交,电场方向向左,两板间的电势差为U 2,距离为d ;C 为偏转分离器,磁感应强度为B 2,方向垂直纸面向里。今有一质量为m 、电荷量为e 的正粒子(初速度忽略,不计重力),经加速后,该粒子恰能通过速度选择器,粒子进入分离器后做匀速圆周运动,打在照相底片D 上。求: (1)磁场B 1的大小和方向 (2)现有大量的上述粒子进入加速器A ,但加速电压不稳定,在11U U -?到11U U +?范围内变化,可以通过调节速度选择器两板的电势差在一定范围内变化,使得加速后的不同速度的粒子都有机会进入C ,则打在照相底片D 上的宽度和速度选择器两板的电势差的变化范围。 【答案】(1)2112U m B d U e = 2)()()11112222m U U m U U D B e e +?-?=,()11min 1 U U U U U -?=() 11max 1 U U U U U +?=【解析】 【分析】 【详解】 (1)在加速电场中 2112 U e mv = 12U e v m = 在速度选择器B 中

2 1U eB v e d = 得 1B = 根据左手定则可知方向垂直纸面向里; (2)由可得加速电压不稳后获得的速度在一个范围内变化,最小值为 1v = 1 12 mv R eB = 最大值为 2v = 2 22 mv R eB = 打在D 上的宽度为 2122D R R =- 22D B = 若要使不同速度的粒子都有机会通过速度选择器,则对速度为v 的粒子有 1U eB v e d = 得 U=B 1vd 代入B 1 得 2U U = 再代入v 的值可得电压的最小值 min U U =最大值 max U U =

高中物理速度选择器和回旋加速器试题类型及其解题技巧及解析

高中物理速度选择器和回旋加速器试题类型及其解题技巧及解析 一、速度选择器和回旋加速器 1.如图所示,在直角坐标系xOy 平面内有一个电场强度大小为E 、方向沿-y 方向的匀强电场,同时在以坐标原点O 为圆心、半径为R 的圆形区域内,有垂直于xOy 平面的匀强磁场,该圆周与x 轴的交点分别为P 点和Q 点,M 点和N 点也是圆周上的两点,OM 和ON 的连线与+x 方向的夹角均为θ=60°。现让一个α粒子从P 点沿+x 方向以初速度v 0射入,α粒子恰好做匀速直线运动,不计α粒子的重力。 (1)求匀强磁场的磁感应强度的大小和方向; (2)若只是把匀强电场撤去,α粒子仍从P 点以同样的速度射入,从M 点离开圆形区域,求α 粒子的比荷 q m ; (3) 若把匀强磁场撤去,α粒子的比荷 q m 不变,α粒子仍从P 点沿+x 方向射入,从N 点离开圆形区域,求α粒子在P 点的速度大小。 【答案】(1)0E v ,方向垂直纸面向里(2)03BR (3)3v 0 【解析】 【详解】 (1)由题可知电场力与洛伦兹力平衡,即 qE =Bqv 0 解得 B = E v 由左手定则可知磁感应强度的方向垂直纸面向里。 (2)粒子在磁场中的运动轨迹如图所示, 设带电粒子在磁场中的轨迹半径为r ,根据洛伦兹力充当向心力得 Bqv 0=m 20 v r

由几何关系可知 r=3R,联立得 q m =0 3BR (3)粒子从P到N做类平抛运动,根据几何关系可得 x=3 2 R=vt y= 3 2 R= 1 2 × qE m t2 又 qE=Bqv0联立解得 v=3 2 3 Bqv R m = 3 v0 2.如图所示,一束质量为m、电荷量为q的粒子,恰好沿直线从两带电平行板正中间通过,沿圆心方向进入右侧圆形匀强磁场区域,粒子经过圆形磁场区域后,其运动方向与入射方向的夹角为θ(弧度).已知粒子的初速度为v0,两平行板间与右侧圆形区域内的磁场的磁感应强度大小均为B,方向均垂直纸面向内,两平行板间距为d,不计空气阻力及粒子重力的影响,求: (1)两平行板间的电势差U; (2)粒子在圆形磁场区域中运动的时间t; (3)圆形磁场区域的半径R. 【答案】(1)U=Bv0d;(2) m qB θ ;(3)R=0 tan 2 mv qB θ 【解析】 【分析】 (1)由粒子在平行板间做直线运动可知洛伦兹力和电场力平衡,可得两平行板间的电势差. (2)在圆形磁场区域中,洛伦兹力提供向心力,找到转过的角度和周期的关系可得粒子在圆形磁场区域中运动的时间. (3))由几何关系求半径R. 【详解】

运动快慢的描述速度典型例题

运动快慢的描述、速度典型例题 [例1]一列火车沿平直轨道运行,先以10m/s的速度匀速行驶15min,随即改以15m/s的速度匀速行驶10min,最后在5min内又前进1000m而停止.则该火车在前25min 及整个30min内的平均速度各为多大?它通过最后2000m的平均速度是多大? [分析]根据匀速直线运动的规律,算出所求时间内的位移或通过所求位移需要的时间,即可由平均速度公式算出平均速度. [解答]火车在开始的15min和接着的10min内的位移分别为: s1=v1t1=10×15×60m=9×103m s2=v2t2=15×10×60m=9×103m 所以火车在前25min和整个30min内的平均速度分别为:

因火车通过最后2000m的前一半位移以v2=15m/s匀速运动,经历时间为:所以最后2000m内的平均速度为:

[说明]由计算可知,变速运动的物体在不同时间内(或不同位移上)的平均速度一般都不相等. [例2]某物体的位移图象如图所示.若规定向东为位移的正方向,试求:物体在OA、AB、BC、CD、DE各阶段的速度. [分析]物体在t=0开始从原点出发东行作匀速直线运动,历时2s;接着的第3s~5s内静止;第6s内继续向东作匀速直线运动;第7s~8s匀速反向西行,至第8s末回到出发点;在第9s~ 12s内从原点西行作匀速直线运动.

[解]由s-t图得各阶段的速度如下: AB段:v2=0; [说明]从图中可知,经t=12s后,物体位于原点向西4m处,即在这12s内物体的位移为-4m.而在这12s内物体的路程为(12+12+4)m=28m.由此可见,物体不是作单向匀速直线运动时,位移的大小与路程不等. [例3]图1所示为四个运动物体的位移图象,试比较它们的运动情况.

读讲一本书活动演讲稿

读讲一本书活动——《曾国藩家书》演讲稿 大家好,今天给大家带来的演讲书籍是《曾国藩家书》。 首先给大家介绍一下曾国藩这个人,他是宗圣曾子的七十世孙(至圣孔子;亚圣孟子;诗圣杜甫;词圣苏轼;酒圣杜康)。他被誉为中兴第一名臣,中兴是指国家或家族经过一段时间变乱衰弱后重新向好的方面发展的过程,清朝的同光中兴是指经过太平天国、第二次鸦片战争的磨难,中国迎来了皇权专制王朝的最后一个“中兴”,历史书上也称为“封建社会的最后一次回光返照”。又有“卖国贼”的恶名。近百年来对他的评价毁誉参半、褒贬不一。为什么称卖国贼我们后面再谈。但是无论是欣赏他的人还是鄙视他的人,都对他所撰写的《曾国藩家书》推崇备至。时至今日,民间还流传着“为官要学曾国藩,经商要学胡雪岩”的说法。(胡雪岩是晚清的著名徽商,富可敌国。)来说明曾国藩的为官正直。 二是谈一谈人物生平, 一是组建湘军。1851年(咸丰元年),洪秀全在广西桂平金田村组织起事。5月,曾国藩在刘蓉、罗泽南等人的推动下,上书批评咸丰皇帝。咸丰帝没有读完,就愤怒地将奏折摔到了地上,立刻召见了军机大臣要定他的罪,非有大臣苦苦为他求情,他很可能陷于不测之罪。曾国藩了解这一情况后,心里非常紧张,立刻对此次谏争之举上奏自责,从此再不敢对皇帝本人和朝廷的根本决策说长道短。1853年(咸丰三年),借着清政府急于寻求力量镇压太平天国的时机,他因势在其家乡湖南一带,依靠师徒、亲戚、好友等复杂的人际关系,建立了一支地方团练,称为湘勇。8月,曾国藩获准在衡州练兵,“凡枪炮刀锚之模式,帆樯桨橹之位置,无不躬自演试,殚竭思力”,足以说明他为官的清廉负责。并派人赴广东购买西洋火炮,筹建水师。 二是镇压太平天国运动,1854年(咸丰四年)2月,湘军倾巢出动,曾国藩发表了文章。他声称太平天国运动是“荼毒生灵”,“举中国数千年礼义人伦诗书典则,一旦扫地荡尽。此岂独我大清之奇变,乃开辟以来名教之奇变,我孔子、孟子之所痛哭于九泉”,动员当时广大的知识分子参与到对太平军的斗争当中,

高考物理速度选择器和回旋加速器及其解题技巧及练习题

高考物理速度选择器和回旋加速器及其解题技巧及练习题 一、速度选择器和回旋加速器 1.如图所示,水平放置的两平行金属板间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场。已知两板间的电势差为U ,距离为d ;匀强磁场的磁感应强度为B ,方向垂直纸面向里。一质量为m 、电荷量为q 的带电粒子从A 点沿水平方向射入到两板之间,恰好沿直线从M 点射出;如果撤去磁场,粒子从N 点射出。M 、N 两点间的距离为h 。不计粒子的重力。求: (1)匀强电场场强的大小E ; (2)粒子从A 点射入时的速度大小v 0; (3)粒子从N 点射出时的动能E k 。 【答案】(1)电场强度U E d =;(2)0U v Bd =;(3)2 222k qUh mU E d B d =+ 【解析】 【详解】 (1)电场强度U E d = (2)粒子做匀速直线运动,电场力与洛伦兹力大小相等,方向相反,有:0qE qv B = 解得0E U v B Bd = = (3)粒子从N 点射出,由动能定理得:2012 k qE h E mv ?=- 解得2 222k qUh mU E d B d =+ 2.如图所示的直角坐标系xOy ,在其第二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场和沿y 轴负方向的匀强电场。虚线OA 位于第一象限,与y 轴正半轴的夹角θ=60°,在此角范围内有垂直纸面向外的匀强磁场;OA 与y 轴负半轴所夹空间里存在与OA 平行的匀强电场,电场强度大小E =10N/C 。一比荷q =1×106C/kg 的带电粒子从第二象限内M 点以速度v =2.0×103m/s 沿x 轴正方向射出,M 点到x 轴距离d =1.0m ,粒子在第二象限内做直线运动;粒子进入第一象限后从直线OA 上的P 点(P 点图中未画出)离开磁场,且OP =d 。不计粒子重力。 (1)求第二象限中电场强度和磁感应强度的比值0 E B ; (2)求第一象限内磁场的磁感应强度大小B ;

高中物理速度选择器和回旋加速器技巧和方法完整版及练习题及解析

高中物理速度选择器和回旋加速器技巧和方法完整版及练习题及解析 一、速度选择器和回旋加速器 1.如图所示,虚线O 1O 2是速度选择器的中线,其间匀强磁场的磁感应强度为B 1,匀强电场的场强为E (电场线没有画出)。照相底片与虚线O 1O 2垂直,其右侧偏转磁场的磁感应强度为B 2。现有一个离子沿着虚线O 1O 2向右做匀速运动,穿过照相底片的小孔后在偏转磁场中做半径为R 的匀速圆周运动,最后垂直打在照相底片上(不计离子所受重力)。 (1)求该离子沿虚线运动的速度大小v ; (2) 求该离子的比荷 q m ; (3)如果带电量都为q 的两种同位素离子,沿着虚线O 1O 2射入速度选择器,它们在照相底片的落点间距大小为d ,求这两种同位素离子的质量差△m 。 【答案】(1)1E v B =;(2)12q E m RB B =;(3)122B B qd m E ?= 【解析】 【分析】 【详解】 (1)离子沿虚线做匀速直线运动,合力为0 Eq =B 1qv 解得 1 E v B = (2)在偏转磁场中做半径为R 的匀速圆周运动,所以 2 2mv B qv R = 解得 12 q E m RB B = (3)设质量较小的离子质量为m 1,半径R 1;质量较大的离子质量为m 2,半径为R 2 根据题意 R 2=R 1+ 2 d 它们带电量相同,进入底片时速度都为v ,得

2 121 m v B qv R = 2 222 m v B qv R = 联立得 22121()B q m m m R R v ?=-= - 化简得 122B B qd m E ?= 2.某粒子源向周围空间辐射带电粒子,工作人员欲通过质谱仪测量粒子的比荷,如图所示,其中S 为粒子源,A 为速度选择器,当磁感应强度为B 1,两板间电压为U ,板间距离为d 时,仅有沿轴线方向射出的粒子通过挡板P 上的狭缝进入偏转磁场,磁场的方向垂直于纸面向外,磁感应强度大小为B 2,磁场右边界MN 平行于挡板,挡板与竖直方向夹角为α,最终打在胶片上离狭缝距离为L 的D 点,不计粒子重力。求: (1)射出粒子的速率; (2)射出粒子的比荷; (3)MN 与挡板之间的最小距离。 【答案】(1)1U B d (2)22cos v B L α(3)(1sin )2cos L αα - 【解析】 【详解】 (1)粒子在速度选择器中做匀速直线运动, 由平衡条件得: qυB 1=q U d 解得υ=1U B d ; (2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,运动轨迹如图所示:

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