2012年高考力电综合问题的基本模型复习法
合肥家教中心老师与你分享力电综合问题的基本模型有:带电粒子在电场、磁场中的运动;带电粒子在复合场中的运动;电磁感应中导体棒的动态分析和能量转化等。
1.带电粒子在电场、磁场以及复合场中的运动模型。常见的情境有:
(1)直线运动:如用电场加速或减速粒子;带电粒子在正交的电磁场中做匀速直线运动(速度选择器)等。
(2)匀变速曲线运动:如匀强电场中的类平抛运动,重力场和匀强电场的复合场中粒子的运动等,一般分解成两个分运动求解。
(3)圆周运动:如以点电荷间的库仑力为向心力的圆周运动或以洛伦兹力为向心力的圆周运动等。
2.电磁感应综合模型。常见的考查类型有:
(1)动力学问题,考查力和运动的关系问题。解题思路:①求出感应电动势的大小和方向;②求出回路中的电流大小;③分析导体受力(包含安培力);④用牛顿运动定律、运动学公式等求解(列动力学方程或平衡方程)。
(2)电路问题。解题思路:可以转化为直流电路的分析与计算问题。①切割磁感线的导体或磁通量变化的回路相当于电源,确定感应电动势的大小和方向;②画出等效电路图;③运用闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串并联电路的性质等规律求解路端电压、电功率等问题。
(3)图像问题。常见的图像有B-t图、E-t图、I-t图、F-t图,还有感应电动势E和感应电流I随位移x变化的图像,即E-x图、I-x图等。解题思路:利用右手定则、左手定则或楞次定律判断方向(纵坐标的正负),用法拉第电磁感应定律判断图线形状,图像问题即可迎刃而解。
(4)能量问题。解题思路:产生感应电流的过程,就是能量转化的过程。抓住一定有“外力”克服安培力做功,将其他形式的能转化为电能(即功能关系);“外力”克服安培力做了多少功,就有多少其他形式的能转化为电能(即能量守恒定律);感应电流通过用电器,电能转化为其他形式的能。