知识体系总览知识体系总览审题技巧点拨审题技巧点拨物理建模探究物理建模探究章末整合知识体系总览知识体系总览知识体系总览审题技巧点拨审题技巧点拨物理建模探究物理建模探究知识体系总览知识体系总览审题技巧点拨审题技巧点拨物理建模探究物理建模探究【例题】如图9－1所示，足够长的光滑平行金属导轨JK、PQ倾斜放置，两导轨间距离为L＝1.0m，导轨平面与水平面间的夹角为θ＝30°，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的J、P两端连接阻值为R＝3.0Ω的电阻，金属棒ab垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连，金属棒ab的质量m＝0.20kg，电阻r＝0.50Ω，重物的质量M＝0.60kg，如果将金属棒和重物由静止释放，金属棒沿斜面上滑的距离与时间的关系图象如图9－2所示，不计导轨电阻，g＝10m/s2.求：图9－1图9－2审题技巧点拨知识体系总览知识体系总览审题技巧点拨审题技巧点拨物理建模探究物理建模探究(1)磁感应强度B的大小；(2)在0.6s内通过电阻R的电荷量；(3)在0.6s内电阻R产生的热量．知识体系总览知识体系总览审题技巧点拨审题技巧点拨物理建模探究物理建模探究条件提炼重物由静止释放，金属棒沿斜面上滑的距离与时间的关系图象如图9－2所示解题目标(1)求磁感应强度B的大小；(2)在0.6s内通过电阻R的电荷量；(3)在0.6s内电阻R产生的热量隐含条件①金属棒最终做匀速运动的速度v；②匀速运动时，金属棒受力平衡；③0.6s内金属棒上滑的距离x；④能量转化关系审题过程知识体系总览知识体系总览审题技巧点拨审题技巧点拨物理建模探究物理建模探究解题思路由图9－2求出金属棒匀速运动的速度v→计算感应电动势E、感应电流I、安培力→列出平衡方程→求出B→由电荷量公式q＝ΔΦR＋r和能量守恒定律求电荷量和电热规律选用感应电动势的计算安培力公式平衡方程物理图象电荷量公式能量守恒定律知识体系总览知识体系总览审题技巧点拨审题技巧点拨物理建模探究物理建模探究解析：(1)由图9－2可以看出最终金属棒ab将匀速运动，匀速运动的速度v＝ΔxΔt＝3.5m/s感应电动势E＝BLv，感应电流I＝ER＋r金属棒所受安培力F＝BIL＝B2L2vR＋r匀速运动时，金属棒受力平衡，则可得B2L2vR＋r＋mgsinθ＝Mg联立解得B＝5T.(2)在0.6s内金属棒ab上滑的距离x＝1.40m通过电阻R的电荷量q＝BLxR＋r＝255C.(3)由能量守恒定律得Mgx＝mgxsinθ＋Q＋12(M＋m)v2，解得Q＝2.1J又因为QR＝RR＋rQ，联立解得QR＝1.8J.答案：(1)5T(2)255C(3)1.8J知识体系总览知识体系总览审题技巧点拨审题技巧点拨物理建模探究物理建模探究物理模型匀强磁场与导轨垂直，磁感应强度为B，棒ab长为L，质量为m，初速度为v0，水平导轨光滑，除电阻R外，其他电阻不计动态分析设运动过程中某时刻棒的速度为v，由牛顿第二定律知棒ab的加速度为a＝B2L2vmR，a、v反向，随速度的减小，棒的加速度a减小，当a＝0时，v＝0，I＝0运动形式静止力学特征a＝0v＝0收尾状态电学特征I＝0物理建模探究一、电磁感应中不受恒定外力的滑轨加杆模型知识体系总览知识体系总览审题技巧点拨审题技巧点拨物理建模探究物理建模探究【例1】如图9－3所示，两根相同的劲度系数为k的金属轻弹簧用两根等长的绝缘线悬挂在水平天花板上，弹簧的上端通过导线与阻值为R的电阻相连，弹簧的下端接一质量为m、长度为L、电阻为r的金属棒，金属棒始终处于宽度为d的垂直纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场中．开始时弹簧处于原长，金属棒从静止释放，其下降高度为h时达到了最大速度．已知弹簧始终在弹性限度内，且当弹簧的形变量为x时，它的弹性势能为12kx2，不计空气阻力和其他电阻，求：(1)金属棒的最大速度是多少？(2)这一过程中R消耗的电能是多少？图9－3知识体系总览知识体系总览审题技巧点拨审题技巧点拨物理建模探究物理建模探究知识体系总览知识体系总览审题技巧点拨审题技巧点拨物理建模探究物理建模探究物理模型匀强磁场与导轨垂直，磁感应强度为B，棒ab长为L，质量为m，初速度为零，拉力恒为F，水平导轨光滑，除电阻R外，其他电阻不计动态分析设运动过程中某时刻棒的速度为v，由牛顿第二定律知棒ab的加速度为a＝Fm－B2L2vmR，a、v同向，随速度的增加，棒的加速度a...
