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一、妙用速算法
北京卷题19 一人看到闪电12.3s后又听到雷声。已知空气中的声速约为330m/s~340m/s,光速为,于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1km.根据你所学的物理知识可以判断( )
A.这种估算方法是错误的,不可采用
B.这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离
C.这种估算方法没有考虑光的传播时间,结果误差很大
D.即使声速增大2倍以上,本题的估算结果依然正确
解析 题意中的12.3s是声音在闪电发生位置到观察者之间传播的时间,因有s=vt=330×3×≈4.1km,现将声速扩大3倍,变成约1000m/s,再用12.3除以3便速算成4.1km。
但声速增大2倍以上,仍用这种方法,误差就大,故B正确。
附图
附图
附图
上海卷题1 通电直导线A与圆形通电导线环B固定放置在同一水平面上,通有如图3甲所示的电流时,通电直导线A受到水平向__的安培力作用。当A、B中电流大小保持不变,但同时改变方向时,通电直导线A所受到的安培力方向水平向____。
附图
图3
解析 本题是电流环B产生的磁场对通电直导线A的作用,先用右手,后用左手来判断。若把圆环等效于小矩形,小矩形的长边(平行于导线A)为圆直径长度,如图3乙。根据电流方向同向相吸,异向相斥的规律,知靠近A导线一侧的电流1对导线A向右安培斥力大于远端电流2对导线A向左安培引力,故安培力方向水平向右。当同时改变方向时,等效于没有变,故安培力方向仍然水平向右。
四、巧用对称法
上海卷题4 带电量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图4中a点处的电场强度为零,根据对称性,带电薄板在图中b处产生的电场强度为______,方向______。(静电力恒量为k)
附图
图4
解析 因+q和带电薄板对称于a点,且在a点的合场强为0,所以知道薄板也带+q电量,它在a点的场强大小为,方向水平向右。因此带电薄板在b点的场强大小为,方向水平向左。
上海卷题11 如图5所示,A是长直密绕通电螺线管,小线圈B与电流表连接,并沿A的轴线Ox从O点自左向右匀速穿过螺线管A,能正确反映通过电流表中电流I随x变化规律的是( )
附图
解析 小线圈B在A内部运动时,无感应电流产生。只有进、出A通电螺线管才产生感应电流,大小相等,方向相反,又对称于l/2,因此图C正确。
五、妙用类比法
广东卷题9 钳形电流表的外形和结构如图6(a)所示,图(a)中电流表的读数为1.2A,图6(b)中用同一电缆线绕了3匝,则( )
附图
图6
A.此种电流表能测直流电流,图(b)读数为2.4A
B.此种电流表能测交流电流,图(b)读数为0.4A
C.此种电流表能测交流电流,图(b)读数为3.6A
D.这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流,图(b)的读数为3.6A
解析 把此工件类比于变压器,接电流表一侧为副线圈,这样由题意可知原线圈匝数扩大为原来的3倍,根据电流变比公式得,电流表的读数为3.6A,选C。
六、巧用图像法
江苏卷题7 下列关于分子力和分子势能的说法中,正确的是( )
A.当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大
B.当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小
C.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
D.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小
解析 如图7,本题以为分界点,确定分子力表现为引力和斥力的范围,再从r的变化中认识分子力和分子势能的变化情况,然后做出判断,显得较繁。但作-r和F-r图像,可迅速看出当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能都随分子间距离的减小而增大,选C。
附图
图7
全国卷(Ⅰ)题17 图8所示为一直角棱镜的横截面,∠bac=90°,∠abc=60°一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率为,若考虑原入射光在bc面上的反射光,则有光线( )
附图
图8
A.从ab面射出 B.从ac面射出
C.从bc面射出,且与bc面斜交
D.从bc面射出,且与bc面垂直
解析 本题必须通过作图,否则无法入手。入射光线到ab面上的点处因入射角为60°,产生全反射,ab面无出射光线。再反射至ac面上的处,据几何关系可求出入射角为30°,因此在ac界面既有出射光线,又有反射光线,由几何关系知反射光线垂直bc界面而射出,选项BD正确。
七、妙用替代法
附图
整理后得:10=15L+2.5
所以L=0.50(m)。
上海卷题17 两实验小组使用相同规格的元件,按右图10电路进行测量。他们将滑动变阻器的滑片P分别置于a、b、c、d、e五个间距相同的位置(a、e为滑动变阻器的两个端点),把相应的电流表示数记录在表一、表二中。对比两组数据,发现电流表示数的变化趋势不同。经检查,发现其中一个实验组使用的滑动变阻器发生断路。
附图
图10
(1)滑动变阻器发生断路的是第____实验组;断路发生在滑动变阻器____段。
(2)表二中,对应滑片P在X(d、e之间的某一点)处的电流表示数的可能值为( )
附图
A.016A B.026A
C.0.36A D.0.46A
附图