浅谈物理教学中迁移能力的培养 加强审题环节的教学 注重解题后知识点和解题方法的的归纳整理 加强变式训练 提高迁移能力 加强变式训练 提高迁移能力 加强新情境试题训练 提高迁移能力

加强变式训练 提高迁移能力

复合场 注意：（1）f洛随V的变化（2）N的变化 f N Eq f洛 mg 【例1】如图，套在很长的绝缘直棒上的小球，质量为1.0×10－4 kg，带4.0×10－4 C的正电荷，小球套在棒上可以滑动，将此棒竖直放置在沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，匀强电场的电场强度E＝10 N/C，方向水平向右，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，方向为垂直于纸面向里，小球与棒间的动摩擦因数为μ＝0.2，求小球由静止沿棒竖直下落的最大加速度和最大速度．(设小球在运动中所带电荷量保持不变，g取10 m/s2) 复合场 注意：（1）f洛随V的变化（2）N的变化 受力分析的步骤 f 解：小球受力如图： N=qE+BqV f= μ(qE+BqV) mg-f=ma m= 1.0×10－4 +q = 4.0×10－4 小球先作加速度越来越小的变加速运动, 直到最后匀速。 N Eq f洛 mg N1=qE f1= μN1 mg-f1=ma1 a=0时，速度最大 v=0时，小球加速度最大 N2=qE+BqV2 f2= μN2 mg=f2 E＝10 , B＝0.5 μ＝0.2 a1=2 m/s2 v2=5 m/s

【变式1】如图，套在很长的绝缘直棒上的小球，质量为1. 0×10－4 kg，带4 【变式1】如图，套在很长的绝缘直棒上的小球，质量为1.0×10－4 kg，带4.0×10－4 C的正电荷，小球在棒上可以滑动，将此棒竖直放置在沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，匀强电场的电场强度E＝10 N/C，方向水平向左，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，方向为垂直于纸面向里，小球与棒间的动摩擦因数为μ＝0.2，求小球由静止沿棒竖直下落的最大加速度和最大速度．(设小球在运动中所带电荷量保持不变，g取10 m/s2) f 解：小球受力如图： N=qE-BqV f = μ(qE-BqV) mg-f=ma 小球先作加速度越来越大的变加速运动, 然后N反向，再作加速度越来越小的变加速运动, 直到最后匀速。 Eq N f洛 mg a=0时，速度最大 BqV3=qE+N3 f3= μN3 mg=f3 N=0时，小球加速度最大 a2=g=10 m/s2 v3=45 m/s

【变式2】如图所示，竖直放置的金属薄板M、N间距为d．绝缘水平直杆左端从N板中央的小孔穿过，与M板固接，右端处在磁感应强度为B的匀强磁场中．质量为m、带电量为+q的中空小球P，套在水平直杆上，紧靠M板放置，与杆的动摩擦因数为μ．当在M、N板间加上适当的电压U后，P球将沿水平直杆从N板小孔射出，试问： （1）此时M、N哪个板的电势高？它们间的电势差必须大于多少？ （2）若M、N间电压 时，小球能沿水平直杆从N板中央小孔射入磁场，则射入的速率多大？若磁场足够大，水平直杆足够长，则小球在磁场中运动的整个过程中，摩擦力对小球做多少功？ 解：（1）若要小球P沿水平直杆从板间射出，必须使M板电势高于N板电势。 小球P能沿水平直杆从板间射出，

？ f洛 N f mg 解：（2）设P球射出电场时的速率为V，由动能定理得： 小球P射入磁场后受到竖直向上的洛伦兹力作用，可能出现三种情况: 【变式2】质量为m、带电量为+q的中空小球P，与杆的动摩擦因数为μ．（2）若M、N间电压 时，小球能沿水平直杆从N板中央小孔射入磁场，则射入的速率多大？若磁场足够大，水平直杆足够长，则小球在磁场中运动的整个过程中，摩擦力对小球做多少功？ f洛 ？ 解：（2）设P球射出电场时的速率为V，由动能定理得： N f mg 小球P射入磁场后受到竖直向上的洛伦兹力作用，可能出现三种情况: Ⅰ． ，则小球N=0，f=0， 做匀速直线运动。故摩擦力做功为零。 Ⅱ． ，则直杆对小球有向下的压力，小球受摩擦力减速， 当减速到f洛=mg后，N=0，f=0，做匀速运动。

？ f洛 N f mg 小球P射入磁场后受到竖直向上的洛伦兹力作用，可能出现三种情况: Ⅰ． ，则小球不受摩擦力， 【变式2】质量为m、带电量为+q的中空小球P，与杆的动摩擦因数为μ．（2）若M、N间电压 时，小球能沿水平直杆从N板中央小孔射入磁场，则射入的速率多大？若磁场足够大，水平直杆足够长，则小球在磁场中运动的整个过程中，摩擦力对小球做多少功？ f洛 ？ 小球P射入磁场后受到竖直向上的洛伦兹力作用，可能出现三种情况: N Ⅰ． ，则小球不受摩擦力， 做匀速直线运动。故摩擦力做功为零。 f mg Ⅱ． ，则直杆对小球有向下的压力， 小球受摩擦力减速，当减速到洛仑兹力与重力大小相等后做匀速运动。 Ⅲ． ，则直杆对小球有向上的支持力，小球受摩擦力减速，最终速度减为零。

【变式3】如右图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中．质量为m、带电荷量为＋Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑．在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是( ) A．滑块受到的摩擦力不变 B．滑块到达地面时的动能与B的大小无关 C．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下 D．B 很大时，滑块可能静止于斜面上 　C　 N f f洛 mg V↑qVB↑N↑f ↑ 小滑块先加速下滑，加速度减小， 当f=mgsinθ后，匀速下滑

f洛 N f - 拓展：若小滑块带负电，运动情况？ mg 【变式4】如右图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中．质量为m、带电荷量为-Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑．在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是( ) A．滑块受到的摩擦力不变 B．滑块到达地面时的动能与B大小无关 C．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下 D．B 很大时，滑块可能静止于斜面上 f洛 N f - mg 拓展：若小滑块带负电，运动情况？ V↑qVB↑N↓f↓ 小滑块先加速下滑，加速度增大， 当N=0后，离开斜面

【例2】．如图，一个质量为m =2. 0×10-11kg，电荷量q = +1 【例2】．如图，一个质量为m =2.0×10-11kg，电荷量q = +1.0×10-5C的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U1=100V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中。金属板长L=20cm，两板间距d =10cm.求：(1）微粒进入偏转电场时的速度v0是多大？ （2）若微粒射出偏转电场时的偏转角为θ=30°,并接着进入一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区，则两金属板间的电压U2是多大？ （3）若该匀强磁场的宽度为D =10cm，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？ （4）在满足（3）的条件下，粒子在磁场中运动的最长时间。 解：（1）微粒在加速电场中由动能定理得： 解得：v0=1.0×104m/s

（2）微粒在偏转电场中做类平抛运动： 解得： U 2 =100V 【例2】．m =2.0×10-11kg，q = +1.0×10-5C，U1=100V，L=20cm，d =10cm.求：（2）若微粒射出偏转电场时的偏转角为θ=30°,并接着进入一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区，则两金属板间的电压U2是多大？ （3）若该匀强磁场的宽度为D =10cm，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？ （4）在满足（3）的条件下，粒子在磁场中运动的最长时间。 解：（1）微粒在加速电场中由动能定理得： 解得：v0=1.0×104m/s （2）微粒在偏转电场中做类平抛运动： 解得： U 2 =100V

U 2 =100V （2） （3）进入磁场时，微粒的速度是： 洛伦兹力提供向心力： 轨迹如图时，半径r最大，B最小 由几何关系有： 【例2】．m =2.0×10-11kg，q = +1.0×10-5C，U1=100V，L=20cm，d =10cm.求：（3）若该匀强磁场的宽度为D =10cm，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？ 解：（1） 解得：v0=1.0×104m/s U 2 =100V （2） （3）进入磁场时，微粒的速度是： 洛伦兹力提供向心力： 轨迹如图时，半径r最大，B最小 由几何关系有： 代入数据解得：B ＝0.20T 注意环绕方向

（4）满足（3）条件下，粒子必然从左边界射出磁场，则粒子轨迹对应的圆心角为定值 【例2】．m =2.0×10-11kg，q = +1.0×10-5C，U1=100V，L=20cm，d =10cm.求：（3）若该匀强磁场的宽度为D =10cm，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？（4）在满足（3）的条件下，粒子在磁场中运动的最长时间。 解：（1） 解得：v0=1.0×104m/s B ≥0.20T （4）满足（3）条件下，粒子必然从左边界射出磁场，则粒子轨迹对应的圆心角为定值 故运动时间为： 即当B=0.20T最小时，运动时间最长，为： 注意：（1）粒子的环绕方向。 （2）v大小、方向；r；θ；T是否改变。（3）临界的运动轨迹。

【变式1】．如图，足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，现从ad边的中心O点处，垂直磁场方向射入一速度为v0的带正电粒子，v0与ad边的夹角为30°.已知粒子质量为m，带电量为q，ad边长为L，不计粒子的重力. (1)若要使粒子能从ab边射出磁场，求v0的大小范围；(2)若要求粒子在磁场中运动的时间最长,此最长时间是多少？与粒子在磁场中运行最长时间相对应的v0的大小范围是多少？ v0方向不变， 大小改变

v0大小不变， 方向改变 R大小不变 T不变 弦长越长 θ越大 t越长 (2) (1) 【变式2】．如图竖直方向足够长，左右边界距离为L的区域内，有一方向垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电量为-q、重力不计的粒子，以速度v平行于纸面射入磁场，当粒子垂直于左边界射入时，刚好没有从右边界射出。 （1）求磁感应强度B的大小，粒子垂直射入时在磁场中运动的时间t； （2）保持粒子射入磁场时的速度大小不变，改变其方向，使粒子能从右边界射出，求这种情况下粒子在磁场中运动时间的可能值。 v0大小不变， 方向改变 R大小不变 T不变 弦长越长 θ越大 t越长 (1) (2)

【变式3】.核聚变反应需要几百万度以上的高温,为把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内（否则不可能发生核反应）,通常采用磁约束的方法（托卡马克装置）.如图所示,环状匀强磁场围成的中空区域中的带电粒子只要速度不是很大,都不会穿出磁场的外边缘而被约束在该区域内.设环状磁场的内半径R1=0.5 m,外半径R2=1.0 m,磁场的磁感应强度B=1.0 T,若被束缚的带电粒子的荷质比q/m=4×107 C/kg,中空区域内带电粒子具有各个方向的速度.试计算:（1）粒子沿环状的半径方向射入磁场,不能穿越磁场的最大速度. （2）所有粒子不能穿越磁场的最大速度. （3）要使所有粒子一定能够从外圆射出， 粒子的最小速度为多少？

（3）要使所有粒子一定能够从外圆射出，粒子的最小速度为多少？ 【变式3】. R1=0.5 m,R2=1.0 m, B=1.0 T, q/m=4×107 C/kg, 试计算:（1）粒子沿环状的半径方向射入磁场,不能穿越磁场的最大速度. （2）所有粒子不能穿越磁场的最大速度. （3）要使所有粒子一定能够从外圆射出，粒子的最小速度为多少？ （1）v方向确定 （2）v大小、方向均不确定 设V大小一定，找最易出射的方向 在最易出射的方向，找与边界相切的轨迹---最大速度 设V大小一定，找最难出射的方向

加强新情境试题训练 提高迁移能力

（2012广东高考理综）36．如图 (a)所示的装置中，小物块AB质量均为m，水平面上PQ段长为l，与物块间的动摩擦因数为μ，其余段光滑。初始时，挡板上的轻质弹簧处于原长；长为r的连杆位于图中虚线位置；A紧靠滑杆(AB间距大于2r)。随后，连杆以角速度ω匀速转动，带动滑杆做水平运动，滑杆的速度－时间图象如图 (b)所示。A在滑杆推动下运动，并在脱离滑杆后与静止的B发生完全非弹性碰撞。 (1)求A脱离滑杆时的速度v0，及A与B碰撞过程的机械能损失ΔE。 (2)如果AB不能与弹簧相碰，设AB从P点到运动停止所用的时间为t1，求ω的取值范围，及t1与ω的关系式。 (3)如果AB能与弹簧相碰，但不能返回到P点左侧，设每次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为Ep，求ω的取值范围，及Ep与ω的关系式(弹簧始终在弹性限度内)。

（2013广东高考理综） 36. 图19（a）所示，在垂直于匀强磁场B的平面内，半径为r的金属圆盘绕过圆心O的轴承转动，圆心O和边缘K通过电刷与一个电路连接。电路中的P是加上一定正向电压才能导通的电子元件。流过电流表的电流I与圆盘角速度ω的关系如图19（b）所示，其中ab段和bc段均为直线，且ab段过坐标原点。ω>0代表圆盘逆时针转动。已知：R=3.0Ω，B=1.0T，r=0.2m。忽略圆盘，电流表和导线的电阻。 （1）根据图19（b）写出ab、bc段对应的I与ω的关系式； （2）求出图19（b）中b、c两点对应的P两端的电压Ub、Uc； （3）分别求出ab、bc段流过P的电流IP与其两端电压UP的关系式。

破除思维定势 减少低级失误

（2014佛山市高二期末检测）16. 下图中有两组平行金属板，一组竖直放置，一组水平放置，ABC为水平平行板的中间线，A点又是两竖直板间的中点，今有一质量为m、电量为-e的电子，从A点由静止释放，经B点射入水平板间，通过D点飞出电场。已知电子经过B点射出竖直平行板时的速度大小为v0，两水平板长为l、间距为d，D点到下极板的距离为1/4d。求两组平行金属板所加的电压U0与U的大小。 ×

如图，在光滑的水平桌面上有一物体A,通过绳子与物体B相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计,绳子不可伸长。如果, 则物体A的加速度大小等于（ ） A、3g B、g C、3g/4 D、g/2 ×

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