对2004 年广东高考15 题的思考.docx

对 2004 年广东高考 15 题的思考 向国庆 （广东肇庆中学，广东 肇庆 526060） 试题 如图，在水平面上有两条平行导电导轨MN、PQ， 导轨间距离为L。匀强磁场垂直于导轨所在的平面(纸面) 向里，磁感应强度的大小为B。两根金属杆 1、2 摆在导 轨上，与导轨垂直，它们的质量和电阻分别为m 、m 和 l 2 R 、R 。两杆与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数皆 1 2 为μ 。已知：杆 1 被外力拖动，以恒定的速度Vo沿导轨 运动；达到稳定状态时，杆 2 也以恒定速度沿导轨运动。导轨的电阻可忽略。求此时杆 2 克服摩擦力做功的功率。 解法举例解法一： 设达到稳定状态时，杆2 的运动速度为v，由于两杆运动时，两杆间和导轨构成的回路中的磁通量发生变化，产生感应电动势 ε ＝BL（v —v） 0 感应电流 ? I ? R ? R 1 2 杆 2 作匀速运动，它受到的安培力等于它受到的摩擦力 μBIL= m g μ 2 导体杆 2 克服摩擦力做功的功率 μP= m gv μ 2 解得 ? ? ?m g ? ?? P ? m g ?v ???2 R ? R ? 解法二： 2 ? 0 B2 L2 1 2 ? 以 F 表示拖动杆 1 的外力，以I 表示由杆 1、杆 2 和导轨构成的回路中的电流，达到稳定状态时，对杆 1 有 F—μ m g—BIL = 0 1 对杆 2 有 外力的功率  BIL—μ m g = 0 2 P = Fv F 0 以 P 表示杆 2 克服摩擦力做功的功率，则有 P = P —I2(R +R )-- μ m gv F 1 2 1 0 由以上各式得 ? ? ?m g ? ?? P ? m g ?v ???2 R ? R ? 2 ? 0 B2 L2 1 2 ? 解法三： 以 F 表示拖动杆 1 的外力，以I 表示由杆 1、杆 2 和导轨构成的回路中的电流，达到稳定状态时，对杆 1 有 对杆 1、杆 2 整体有 F—μ F—μ m g—BIL = 0 1 —μm g m g + F —F = —μ 1 2 安 2 安 1 其中 F 和F 分别是杆 2 和杆 1 受到的安培力，且 安 2 安 1 F =F 安 2 安 1 产生感应电动势  ε ＝BL（v —v） 0 感应电流 ? I ? R ? R 1 2 导体杆 2 克服摩擦力做功的功率 μP= m gv μ 2 由以上各式得 ? ? ?m g ? ?? P ? m g ?v ? 2 R ? R ? 解法四： 2 ? 0 B2 L2 1 2 ? 由于杆 1 的运动，产生感应电动势 ε ＝BLv 1 0 由于杆 1 的运动，回路中产生的感应电流 ? I ? 1 R ? R 1 2 设达到稳定状态时，杆 2 的运动速度为v，由于杆 2 的运动，产生感应电动势 ε ＝BLv 2 由于杆 2 的运动，回路中产生的感应电流 ? I ? 2 R ? R 1 2 由于 I 和 I 方向相反，所以回路中总电流为 1 2 ? ? ? I ? I ? I 1 2 ? 1 2 R ? R 1 2 杆 2 作匀速运动，它受到的安培力等于它受到的摩擦力 μBIL= m g μ 2 导体杆 2 克服摩擦力做功的功率 P=μ 解得 ? m gv 2 ?  ?m g ? ?? P ? m g ?v ? 2 R ? R ? 2 ? 0 B2 L2 1 2 ? 失误与防范 此题的得分率是 56.6%。失误之处是有的考生认为达到稳定状态时，两杆的速度都是v0；有的是把ε ＝BL（v —v）写成ε ＝BL（v +v）；有的认识不到杆 2 受到摩擦力和安培力 0 0 平衡而做不下去；有的是认为杆 1 受到的摩擦力和安培力平衡而得出错误的结果；有的是用上面的解法四解答，但不知两杆产生的电流方向相反而造成错误；有的是只能写出感应电动势、闭合电路欧姆定律等公式，而不能根据实际情况分析出其中的物理状态和特性。 虽然此题从情景来讲比较简单，而且中学也做过类似的题，但得分率不高，失误的主要 原因是考生用学过的基本概念和规律去观察物理问题的素养和能力较差所至。考生在处理物 理问题时，有时会把某一因素忘记考虑，表现为片面性或丢三落四，不严谨，这有很多原因， 但重要原因之一是考生对基本概念、基本规律没有下过深思熟虑的功夫，因此印象不深。碰 到与基本概念、基本规律有关的因素，他却目光不锐，极不敏感，抓不住，发现不了，甚至视而不见。这不是一般的粗心毛病，而是能不能用学过的基本概念和规律作为自己的观点， 去观察物理问题的素养和能力问题。本题不能得分或得不了几分的考生，其学习可能仍处在 对知识点的孤立的堆积、做过的题会做、没有做过的题不会做的那种学得比较死的阶段。 教学建议