2012高考物理力电综合问题全通关

【线索一】 模型复习法

力电综合问题的基本模型有：带电粒子在电场、磁场中的运动；带电粒子在复合场中的运动；电磁感应中导体棒的动态分析和能量转化等。

1．带电粒子在电场、磁场以及复合场中的运动模型。常见的情境有：

（1）直线运动：如用电场加速或减速粒子；带电粒子在正交的电磁场中做匀速直线运动（速度选择器）等。

（2）匀变速曲线运动：如匀强电场中的类平抛运动，重力场和匀强电场的复合场中粒子的运动等，一般分解成两个分运动求解。

（3）圆周运动：如以点电荷间的库仑力为向心力的圆周运动或以洛伦兹力为向心力的圆周运动等。

2．电磁感应综合模型。常见的考查类型有：

（1）动力学问题，考查力和运动的关系问题。解题思路：①求出感应电动势的大小和方向；②求出回路中的电流大小；③分析导体受力（包含安培力）；④用牛顿运动定律、运动学公式等求解（列动力学方程或平衡方程）。

（2）电路问题。解题思路：可以转化为直流电路的分析与计算问题。①切割磁感线的导体或磁通量变化的回路相当于电源，确定感应电动势的大小和方向；②画出等效电路图；③运用闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串并联电路的性质等规律求解路端电压、电功率等问题。

（3）图像问题。常见的图像有B-t图、E-t图、I-t图、F-t图，还有感应电动势E和感应电流I随位移x变化的图像，即E-x图、I-x图等。解题思路：利用右手定则、左手定则或楞次定律判断方向（纵坐标的正负），用法拉第电磁感应定律判断图线形状，图像问题即可迎刃而解。

（4）能量问题。解题思路：产生感应电流的过程，就是能量转化的过程。抓住一定有“外力”克服安培力做功，将其他形式的能转化为电能（即功能关系）；“外力”克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电能（即能量守恒定律）；感应电流通过用电器，电能转化为其他形式的能。

【线索二】 顺应力学的复习思路，运用牛顿运动定律和功能关系求解

力电综合问题，本质上属于力学问题，应顺应力学的研究思路，运用力学的基本规律求解。不管是哪类综合问题，都遵循以下两条解题思路：

1．力和运动的关系。在认真读题的基础上，对研究对象（如运动粒子或导体棒）进行受力分析（按照先场力后接触力的顺序依次分析，不能漏掉力，也不能添加力），画出受力示意图和运动草图，建立正确的物理模型，针对特定的运动状态或运动过程列出牛顿运动定律方程或运动学方程。

2．功能关系。对于带电粒子的运动问题，要根据电场力及其他作用力对粒子做功引起的能量变化或全过程中的功能关系，确定粒子的运动情况。这条线索不但适用于均匀场，也适用于非均匀场。洛伦兹力对运动粒子永远不做功，不会引起粒子动能的变化，只能改变粒子的速度方向。

查漏补缺

1．考生易混淆的两个概念——组合场和复合场

组合场是指电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠的情况。不同方向或大小的磁场可能组合在一起，还有可能电场和磁场按照某一时间周期性交替出现。不管粒子在哪种情况的组合场中运动，所遵循的规律和前面“带电粒子在电

场、磁场中运动的基本问题”中所讲的方法是相同的，只是运动过程和受力分析更加复杂一些。复合场一般理解为电场和磁场（粒子计重力时也包括重力场）的叠加场，有时也泛指试题中出现两种以上的场的情境。

2．考生应注意带电粒子在正交的电磁场中做直线运动的情形

由于洛伦兹力的大小与速度大小成正比，如果做变速直线运动，速度大小变化，洛伦兹力的大小也变化，带电粒子所受合力方向变化，带电粒子就不能做直线运动了。因此，带电粒子一定做匀速直线运动。若带电粒子还受重力作用，则其所受重力、电场力、洛伦兹力方向一定在同一平面内且成“丫”字形才能保证合力为零。若不计重力，则满足qE=qvB，此时速度v=E/B，与粒子带电情况及质量无关，这种模型称为“速度选择器”。

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