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    ㈠ 开放型试题 题型1.如图所示.有一束带正电的粒子.质量为m.电量为q.以平行于Ox轴的速度从y轴上的a点射入第1象限区域.为了使这束正电荷粒子能经过x轴上的b点.可以在第1象限某处加一个方向沿y轴负方向的匀强电场为E.沿y方向无限长.沿x方向宽为s.已知.Oa=L.Ob=2s.求所加电场的右边界线与b点的距离? 解析:正电荷粒子穿过电场时.粒子做类平抛运动.沿y方向的侧位移距离为y0. (1)若y0=L.则b点恰在电场的右边界线上.即电场的右边界线与b的距离为x1=0.如图2甲所示. (2)若y0>L.则b点应在电场内.设此时电场的右边界与b点距离为x2.则.解得.如图2乙所示, (3)若y0<L.则b点必在电场外右侧.设电场的右边界与b点距离为x3.带电粒子在b点速度方向与x轴正方向的夹角为θ.则..故.如图2丙所示. ㈡STS试题 题型2.高频焊接是一种常用的焊接方法.图1是焊接的原理示意图.将半径r=0.10 m的待焊接环形金属工件放在线圈中.然后在线圈中通以高频变化的电流.线圈产生垂直于工件平面的匀强磁场.磁场方向垂直线圈平面向里.磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示.工件非焊接部分单位长度上的电阻R0=1.0×10-3 W×m-1.焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的9倍.焊接的缝宽非常小.不计温度变化对电阻的影响.求: (1)0~2.0´10-2s和2.0´10-2s~3.0´10-2s时间内环形金属工件中感应电动势各是多大, (2)0~2.0´10-2s和2.0´10-2s~3.0´10-2s时间内环形金属工件中感应电流的大小.并在图3中定量画出感应电流随时间变化的i-t图象, (3)在t=0.10s内电流通过焊接处所产生的焦耳热. 解析:(1)根据法拉第电磁感应定律.在0~2.0´10-2s内的感应电动势为 E1=.解得:E1=3.14V 在2´10-2s ~3´10-2s时间内的感应电动势为E2=.解得:E2= 6.28V (2)环形金属工件电阻为R=2prR0+9´2prR0=20prR0 ＝6.28´10-3Ω 由闭合电路欧姆定律.在0~2.0´10-2s内的电流为 I1==500A 在2.0´10-2s ~3.0´10-2s时间内的电流为 I2==1000A i-t图象如图4所示. (3)设环形金属工件中电流的有效值为I.焊缝接触电阻为R1.在一个周期内焊接处产生的焦耳热为:I2RT＝ 解得:I= 在t=0.10s内电流通过焊接处所产生的焦耳热为Q=I2R1t 而R1=9´2prR0=5.65´10-3Ω.解得:Q＝2.8´102J 点评:解题STS试题一般可以按以下三步来做:1.提炼信息:大刀阔斧地削去一些屏蔽思维的枝节内容.从而在认知结构中清晰地呈现出问题的主干.使看似复杂的问题简明化. ㈢开放性试题 题型3频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段.如图所示.将照相机正对砖块垒起的墙壁.控制好实验条件.如小球运动的平面跟墙壁平行.非常接近又不会发生触碰等.得到如图所示的小球以墙壁为背景做平抛运动时的频闪照片.照片中的白点表示小球在三个不同时刻的位置.已知墙壁的砖缝都是水平或是竖直的.砖缝的宽度不计 .砖块的长和高分别为和.频闪仪每隔时间T闪光一次.那么根据照片和三个点的位置你可知道哪些量? 解析:平抛运动是从水平抛出.只受重力的运动.水平方向可看作匀速直线运动.竖直方向可看作自由落体运动.从照片上看.水平方向在T时间内小球运动的水平距离都等于砖块的长度.所以可计算出小球平抛的初速度 从照片上看.小球在竖直方向.在相邻T时间内的竖直位移分别是砖块高的3倍 和5倍.即: 根据初速度为零的匀变速直线运动规律 和可得:小球平抛的初始位置和小球做平抛运动的重力加速度..即 .所以小球运动的重力加速度为 也就可以知道当地的重力加速度g. 根据 .而可以算出图中从上到下3个点的速度的大小分加是: 根据可以算出小球在图上3个点速度的方向 点评:研究平抛运动的方法是将其分解为水平分运动和竖直分运动.所以解决平抛运动问题时.要分别研究它的两个分运动的情况.特别是要注意抓住竖直分运动匀(初速度为零.加速度为g.匀变速直线运动规律)这一解决问题的关键.根据平抛运动特点和实际情况.灵活解决实际问题. ㈣科学探究型试题 题型4.取一轻质弹簧.上端固定在铁架台上.下端系一金属小球.如图甲所示.把小球 沿竖直方向拉离平衡位置后释放.小球将在竖直方向做简谐运动(此装置也称为竖直弹簧振子).一位同学用此装置研究竖直弹簧振子的周期T与小球质量m的关系.并猜想T2与m成正比.他多次换用质量不同的小球进行实验并测得相应的周期.具体数据如下表. m/kg 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 T/s 0.35 0.50 0.61 0.71 0.79 0.87 0.94 T2/s2 0.13 0.25 0.37 0.50 0.62 0.76 0.88 (1)请你根据表中的数据在图乙中作出T2与m的关系图线. (2)假设图乙中图线的斜率为k.则T与m的关系式为 . (3)求得的斜率k的值为 . 解析:(1)由表中数据描点并用直线连接得到作出T2-m图线如图, (2)若图线的斜率为k.则T与m的关系式为.即, (3)在图线上取相距较远的两点可计算出图线的斜率.如取可计算出斜率k=1.26. 【查看更多】

     

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