洛仑兹力公式中的V究竟是什么

运动电荷在磁场中所受的洛仑兹力 F=qV×B其中速度V的具体含义是什么?一般书上只是说,V是电荷q在磁场中的运动速度.而在实际中,存在三种理解:①电荷相对于磁场的速度[1].②载流导体中电荷相对于导体的速度.③电荷相对于观察者的速度. 如果磁场、载流导体和观察者相对静止,这些理解是等效的.但是,在一般情形下,①②两种理解是错误的,只有第③种理解才是正确的.下面我们分别说明.一、V不是电荷相对于磁场的速度 设空间某一区域有一均匀磁场B,一段导体以速度V向右运动.显然,无论是在相对于磁场静止的参考系K中,还是在相对于导体静止伪参考…     

一道高考题的新解法

2011年陕西、山西、宁夏等省、自治区高考使用新课程理综卷,物理题延续了往年的稳定,又体现了"稳中有新,稳中有进".第24题是物理力学解答题,该题贴近生活,注重学以致用,主要考查考生对物理定律的基本应用能力,考查考生的分析综合能力,也是对物理模型的建立和应用的考查.该题常规解法     

电磁感应中导体棒的收尾状态概述

导体棒在磁场中运动情况的判断,是电磁感应中常见问题.它既可考查全电路、牛顿定律、功能关系等重要知识点,又可考查学生分析、判断、推理能力及综合应用能力.在高考中常作为"压轴题"出现,在教学中也作为重要的题型重点讲解.现对各种情境下导体棒运动状态及收尾速度作一一分析(表1).     

从竞赛题到高考题

高考题与竞赛题之间的渊源,已有几年的历史.竞赛题在高考中的不断变相出现和高考物理改革的深化是相一致的,旨在加强对学生能力的考查,在近几年江苏自主命题的高考物理试卷中尤为突出.那么,这类高考题是怎样从竞赛题演变来的呢?     

一道高考题的几个问题：解决和思考

2009年高考(江苏卷)第15题第2问: 如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上,导轨间距为l、足够长且电阻忽略不计.导轨平面的倾角为α,条形匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直.长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成如图1类型装置,总质量为m,置于导轨上.导体棒中通以大小恒为I的电流(由外接恒流源产生,图中未图出).线框的边长为d(d < l),电阻为R,下边与磁场区域上边界重合.将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直.重力加速度为g.     

也谈“三维导体”的自感系数

读了颜家壬同志《求三维导体自感系数的另一方法》一文[1],颇受启发,也想就此问题发表一些议论. 文[1]中所谓“三维导体”是指“有一定横截面积的导体回路”,本人更倾向用这后一名称. 严格地说,“自感系数”的概念只适用于似稳电路.在似稳条件下,电流密度j与磁感强度B一样,形成无散的矢量场,即电流线(管)和磁力线(管)都是闭合的.它们之中有的相互链结,有的则不然,在空间交织成复杂的图象. 如[1]所述,有横截面积的导体回路自感系数的“计算方法”(更确切地,也许应该说是“定义”)有三: (1)磁能法,即通过下式计算自感系数L;积分遍及有磁场的…     

Nb3Sn卢瑟福电缆复合导体稳定性分析

超高磁场全身核磁共振成像仪能显著提高信噪比和空间分辨率,有助于对病人的诊断.超导磁体是超高磁场核磁共振成像仪的基础,而导体是超导磁体设备研制的关键技术之一.设计了一种基于Nb_3Sn超导线的复合导体,本文对设计的复合导体建立一维失超传播模型,并对导体的失超传播特性进行了分析.分析结果表明:导体的最小失超能与扰动范围、扰动时长和运行电流有关;扰动能量越大,失超传播速度越快;运行电流越大,失超传播速度越快.     

渗透传统文化 培养核心价值观

国家教育部考试中心在2 0 1 7年高考考试说明中指出, 2 0 1 7年高考增加中华优秀传统文化的考核内 容, 其目的是考查学生对我国社会现状、 时事政策的了解、 思考和把握; 考查学生对国家层面、 社会层面、 个人层面 等价值观准则的理解. 就考纲解读及如何进行传统文化内容的复习提出看法和建议, 供同行参考     

由一道高考题引出的思考

【题目】(2011年高考福建理科综合卷第22题)如图1(a),在x>0的空间中存在沿y轴负方向的匀强电场和垂直于xOy平面向里的匀强磁场,电场强度大小为E,磁感应强度大小为B.一质量为m,电荷量为q(q>0)的粒子从坐标原点O处,以初速度v0沿x轴正方向射入,粒子的运动轨迹见图(a),不计粒子的重力.(1)求该粒子运动到y=h时的速度大小v;(2)现只改变入射粒子初速度的大小,发现初速度大小不同的粒子虽然运动轨迹(yx曲线)不     

用电势能法求带电细圆环与导体球的作用力

本文用电动力学中的镜像法,利用Mathematica软件计算了当导体球的球心在带电细圆环的轴线上时,在均匀带电细圆环作用下处于静电平衡的导体球外空间的电势,同时绘出导体球外空间的电势分布图像;再运用电势能与电场力的关系求出带电细圆环与导体球的相互作用力,并绘出电场力随距离变化的图像.     

从一道高考题谈宇宙速度

教学及高考的重点是第一宇宙速度的理解与推导,但是高考时可以在给出相关知识的情况下考察第二宇宙速度.本文对三种宇宙速度进行推导,使有兴趣有余力的学生可以在高中知识基础上进一步理解三种宇宙速度,也可以作为高中教师备课的资料.     

近四年高考物理关于“电阻测量”实验题的分析与启示

纵观近四年的高考物理实验题,可以发现:每年都有一道题是围绕着"电阻的测量"而展开的,但都不是简单地考查课本内容,而是通过改造、组合、引伸,不断地更新物理背景,改变设问角度,使题目充满了新意.与以往教学中的一些典型的陈题相比,这些实验题更注重考查对实验原理、实验方法的理解和应用,更注意考查学生对知识的灵活运用能力和创造性解决问题的能力.下面试作具体分析.     

去繁就简 凸显本质——由近几年南京市中考物理试卷某些考题所想

南京市近几年年中考物理试卷总体在双基的考查上更注重呈现方式的灵活性,在方法的考查上更注重理解和运用,在情感态度价值观的考查上更注重渗透,基础中见灵活,平稳中有创新,为我们今后的教学指明了方向。试卷主要有以下几个特点:1、注重双基考查     

一道动生电动势为电容器充电过程的严格解

含电容器"单棒+导轨+电阻"模型是一类常见模型,在考查中多定性分析导体棒的运动情况,定性画出导体棒的v-t图像,计算棒的收尾速度.为进一步挖掘该模型的教学价值,将从高观点视角,运用微积分知识,定量研究和讨论相关问题.通过理想化处理,与常规解法形成一致性的结论,深化对该模型的认识.     

屏蔽多导体强电磁脉冲响应的FDTD-MTL混合计算方法研究

 利用电缆的转移阻抗,将空间电磁场在电缆屏蔽层产生的电流作为多导体传输线（MTL）方程中的激励源,提出了计算编织屏蔽多导体电磁脉冲(EMP)响应的FDTD-MTL混合计算方法。分析了电缆转移阻抗的计算模型,并同实验结果进行了比较,证明Tyni提出的转移阻抗模型更符合实验结果。最后,利用该混合方法得到了三导体屏蔽电缆的强电磁脉冲响应。     

带电导体系的电场能量

为清晰、透彻地理解静电学中涉及的各种能量的基本概念,本文从场的观点和电荷的观点分析讨论了该问题,并选择了几个熟悉的例子来说明本文认识的合理性.依照场的观点,真空中两个体积足够小的电荷的静电场能量密度为:1/2ε0E21+1/2ε0E22+ε0E1·E2.其中,1/2ε0E21和1/2ε0E22分别为两个电荷单独存在时的电场能量密度,而交叉项ε0E1·E2则为两个电荷电场的相互作用能量密度;它们的空间积分分别为两个电荷单独存在时的静电场能量和两个电荷电场之间的相互作用能量.而从电荷观点出发,此3个静电场的能量分别为两个电荷的固有能和彼此之间的静电相互作用势能.推广到有限体积的孤立带电导体以及带电导体系的情形,可知孤立带电导体的固有能就是其上所有无限小电荷元间的相互作用势能之和,而带电导体系的电场能也就是体系所包含的所有电荷元间的相互作用势能的总和.     

带电粒子在电磁场中动态受力平衡条件

导体的电平衡条件为E =0 ,这是静电学中一个重要结论 ,但它显然不是相对论协变的 .由于洛伦兹力公式F =q(E +v×B)为相对论协变式 ,故带电粒子 (包括导体中的自由电子 )在电磁场中动态受力平衡条件即应为E +v×B =0 .这个条件是相对论协变的 ,即它在任何惯性系中均成立 .     

对2011年高考山东理综卷第22题定量解答的补充

文献[1,2]都对2011年高考山东理综卷第22题作了定量分析,这个题目从学生角度定性考查就可以了,作为教师,从求真的角度,我们可以讨论Ekd与xd的定量关系,从而验证高考题中所给曲线的正确性.文献[2]最后提出一个猜想:导体棒d的动能Ek与下落位移x的函数关系式为Ek=Ek0e-bx,笔者觉得这个表达式值得商榷,下面是笔者的分析,供同行参考.     

无质量物体分析难在哪里——从一道高考题谈模型提炼

连接体问题是高考重点考查内容,由于其涉及多个物体的分析,对象的选取尤为关键,因此,成为学生高中物理学习的一个难点.而对于2011年高考江苏物理卷来说,这一问题考查的不光是连接体的分析,还要求学生能从众多信息中提炼出物理模型,将物理知识应用于实际.在2011年的江苏卷中第9题就是这一典型.     

对一道高考题的再探索

思维是智力发展的核心.一个问题的解决,并不是问题的终了,而应引导学生拓宽思路,积极探究,获得发展,以培养学生的发散思维能力.现以一道高考题为例加以说明.高考电学综合题侧重于带电粒子的运动和电磁感应,从中考查力与运动、功和能的关系,且配以必要的图表、图像和示意图.求解时应明确已知量、待求量、隐含条件,分析过程与状态间的联系,通过联