电磁场易错题解析VIP免费

1/6电磁场易错题解读例有四个电源，电动势均为，内阻分别为Ω、Ω、Ω、Ω，今要对Ω的电阻供电，问选择内阻为多大的电源才能使上获得的功率最大？[]、Ω、Ω、Ω、Ω【错解】依“外电阻等于内电阻()时，外电路上的电功率有最大值”可知，应选内阻Ω的电源对供电，故选。【错解分析】上述错解的根源在于滥用结论。事实上，确定的电源有最大的输出功率和确定的外电路上获得最大功率的条件是不同的。“外电阻等于内电阻()时，外电路上的电功率有最大值”只适用于电源确定而外电阻可选择的此形，而本题实属外电阻确定而电源可选的情况，两者意义不同，不可混为一谈。【正确解答】是的单调减函数，所以就题设条件而言，取Ω时有最大值，应选。【小结】物理学的任何规律结论的成立都是有条件的，都有其适用范围。有的同学做题比较多，习惯于套用一些熟悉题目的解题路子。这种方法有它合理的一面，也有其造成危害的一面。关键是要掌握好“条件和范围”。例如图－所示，水平导轨的电阻忽略不计，金属棒和的电阻多别为和，且＞，处于匀强磁场中。金属棒在力的作用下向右匀速运动。在外力作用下处于静止状态，下面说法正确的是[]．＞．．＜．无法判断【错解】因导轨的电阻不计，金属棒和可以等效为两个电阻串联，而串联电路中，电压的分配跟电阻成正比。因为＞，所以＞，故选。【错解分析】金属棒在的作用下，做切割磁感线运动，应视为电源。为电源的端电压，而不是内电压。所以≠，ε，不能将等效为两个外电阻的串联。【正确解答】金属棒在力的作用下向右作切割磁感线的运动应视为电源，而、分别等效为这个电源的正、负极，是电源两极的路端电压，不是内电压。又因为导轨的电阻忽略不计，因此金属棒两端的电压也等于路端电压，即，所以正确的答案应选。【小结】电源是将非静电能转换成电能的装置。本题中是通过电磁感应将机械能转化2/6成为电能。的作用是电源。则是外电路中的电阻。画出等效电路图，如图所示。然后再运用恒定电流的知识进行计算。电磁感应的问题中经常用到这样的化简为直流电路的等效方法。例如图－所示，长为的绝缘细线，一端悬于点，另一端连接一质量为的带负电小球，置于水平向右的匀强电场中，在点正下方钉一枚钉子’，已知小球受到的电场力是重力的√，现将细线向右水平拉直后从静止释放，细线碰到钉子后要使小球刚好饶钉子′在竖直平面内作圆周运动，求′长度。【错解】摆球从落下经到的过程中受到重力，绳子的拉力和电场力电三个力的作用，并且重力和电场力做功，拉力不做功，由动能定理摆球到达最低点时，摆线碰到钉子′后，若要小球刚好绕钉子′在竖直平面内做圆周运动，如图－。则在最高点应满足：从到的过程中，只有重力做功（负功），由机械能守恒定律3/6【错解分析】学生以前做过不少“在重力场中释放摆球。摆球沿圆弧线运动的习题”。受到这道题思维定势的影响，没能分析出本题的摆球是在重力场和电场叠加场中运动。小球同时受到重力和电场力的作用，这两个力对摆球运动轨迹都有影响。受“最高点”就是几何上的最高点的思维定势的影响，没能分析清楚物理意义上的“最高点”含义。在重力场中应是重力方向上物体运动轨迹的最高点，恰好是几何意义上的最高点。而本题中，“最高点”则是重力与电场力的合力方向上摆球运动的轨迹的最高点。【正确解答】本题是一个摆在重力场和电场的叠加场中的运动问题，由于重力场和电场力做功都与路径无关，因此可以把两个场叠加起来看成一个等效力场来处理，如图－所示，∴θ°。开始时，摆球在合力的作用下沿力的方向作匀加速直线运动，从点运动到点，由图－可知，△为等边三角形，则摆球从到，在等效力场中，由能量守恒定律得：在点处，由于在极短的时间内细线被拉紧，摆球受到细线拉力的冲量作用，法向分量变为零，切向分量4/6接着摆球以为初速度沿圆弧做变速圆周运动，碰到钉子′后，在竖直平面内做圆周运动，在等效力场中，过点′做合力的平行线与圆的交点为，即为摆球绕′点做圆周运动的“最高点”，在点应满足过点做⊥取为等势面，在等效力场中，根据能量守恒定律得：【小结】用等效的观点解决陌生的问题，能收到事半功...