1．电子在匀强磁场中做匀速圆周运动．下列说法正确的是(  )

　　A．速率越大，周期越大

　　B．速率越小，周期越大

　　C．速度方向与磁场方向平行

　　D．速度方向与磁场方向垂直

　　解析：选D.由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期公式T＝2πmqB可知T与v无关，故A、B均错；当v与B平行时，粒子不受洛伦兹力作用，故粒子不可能做圆周运动，只有v⊥B时，粒子才受到与v和B都垂直的洛伦兹力，故C错、D对．

　　2．(2011年厦门检测)1998年发射的“月球勘探者号”空间探测器，运用最新科技手段对月球进行近距离勘探，在研究月球磁场分布方面取得了新的成果．月球上的磁场极其微弱，探测器通过测量电子在月球磁场中的轨迹来推算磁场强弱的分布，图3－6－19中是探测器通过月球A、B、C、D四个位置时，电子运动的轨迹照片．设电子速率相同，且与磁场方向垂直，其中磁场最强的位置是(  )

　　图3－6－19

　　解析：选A.由粒子轨道半径公式r＝mvqB可知，磁场越强的地方，电子运动的轨道半径越小．

　　3.

　　图3－6－20

　　如图3－6－20所示，a和b带电荷量相同，以相同动能从A点射入磁场，在匀强磁场中做圆周运动的半径ra＝2rb，则可知(重力不计)(  )

　　A．两粒子都带正电，质量比ma/mb＝4

　　B．两粒子都带负电，质量比ma/mb＝4

　　C．两粒子都带正电，质量比ma/mb＝1/4

　　D．两粒子都带负电，质量比ma/mb＝1/4

　　解析：选B.由于qa＝qb、Eka＝Ekb，动能Ek＝12mv2和粒子旋转半径r＝mvqB，可得m＝r2q2B22Ek，可见m与半径r的平方成正比，故ma∶mb＝4∶1，再根据左手定则判知粒子应带负电，故B正确．

　　4．(2009年广东单科卷)图3－6－21是质谱议的原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是(  )

　　图3－6－21

　　A．质谱仪是分析同位素的重要工具

　　B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

　　C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B

　　D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小

　　解析：选ABC.因同位素原子的性质完全相同，无法用进行分析，故质谱仪就成为同位素分析的重要工具，A正确．在速度选择器中，带电粒子所受电场力和洛伦兹力在粒子沿直线运动时应等大反向，结合左手定则可知B正确．再由qE＝qvB有v＝E/B，C正确．在匀强磁场B0中R＝mvqB，所以qm＝vBR，D错误．

　　5.

　　图3－6－22

　　如图3－6－22所示，在x轴上方有匀强电场，场强为E，在x轴下方有匀强磁场，磁感应强度为B，方向如图所示．在x轴上有一点M，离O点距离为L，现有一带电荷量为＋q、质量为m的粒子，从静止开始释放后能经过M点，如果此粒子放在y轴上，其坐标应满足什么关系？(重力不计)

　　解析：

　　由于此粒子从静止开始释放，又不计重力，要能经过M点，其起始位置只能在匀强电场区域，其具体过程如下：

　　先在电场中由y轴向下做加速运动，进入匀强磁场中运动半个圆周再进入电场做减速运动，速度为零后又回头进入磁场，其轨迹如图所示(没有画出电场和磁场方向)，故有：

　　L＝2nR(n＝1,2,3，…)①

　　又因在电场中，粒子进入磁场时的速度为v，

　　则有：qEy＝12mv2②

　　在磁场中，又有：Bqv＝mv2R③

　　由①②③得y＝B2qL28n2mE(n＝1,2,3…&hellip 高中学习方法;)．

　　答案：见解析

　　一、选择题

　　1．(2011年杭州十四中高二检测)一个带电粒子以初速度v0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域．设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行，如图3－6－23中的虚线所示．在下图所示的几种情况中，可能出现的是(  )

　　图3－6－23

　　解析：选AD.A、C选项中粒子在电场中向下偏转，所以粒子带正电，再进入磁场后，A图中粒子应逆时针转，正确；C图中粒子应顺时针转，错误．同理可以判断B错、D对．

　　2．如图3－6－24所示，一电子以与磁场方向垂

　　图3－6－24

　　直的速度v从P处沿PQ方向进入长为d、宽为h的匀强磁场区域，从N处离开磁场，若电子质量为m，带电荷量为e，磁感应强度为B，则(  )

　　A．电子在磁场中运动的时间t＝d/v

　　B．电子在磁场中运动的时间t＝h/v

　　C．洛伦兹力对电子做的功为Bevh

　　D．电子在N处的速度大小也是v

　　解析：选D.洛伦兹力不做功，所以电子在N处速度大小也为v，D正确、C错，电子在磁场中的运动时间t＝弧长v≠dv≠hv，A、B均错．

　　3.

　　图3－6－25

　　在图3－6－25中，水平导线中有电流I通过，导线正下方的电子初速度的方向与电流I的方向相同，则电子将(  )

　　A．沿路径a运动，轨迹是圆

　　B．沿路径a运动，轨迹半径越来越大

　　C．沿路径a运动，轨迹半径越来越小

　　D．沿路径b运动，轨迹半径越来越小

　　解析：选B.电流下方的磁场方向垂直纸面向外，且越向下B越小，由左手定则知电子沿a路径运动，由r＝mvqB知，轨迹半径越来越大．

　　4.

　　图3－6－26

　　一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场．粒子的一段径迹如图3－6－26所示．径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电量不变)．从图中情况可以确定(  )

　　A．粒子从a到b，带正电

　　B．粒子从a到b，带负电

　　C．粒子从b到a，带正电

　　D．粒子从b到a，带负电

　　解析：选C.垂直于磁场方向射入匀强磁场的带电粒子受洛伦兹力作用，使粒子做匀速圆周运动，半径R＝mv/qB.由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量减小，磁感应强度B、带电荷量不变．又据Ek＝12mv2知，v在减小，故R减小，可判定粒子从b向a运动；另据左手定则，可判定粒子带正电，C选项正确．

　　5．如图3－6－27是

　　图3－6－27

　　某离子速度选择器的原理示意图，在一半径R＝10 cm的圆柱形筒内有B＝1×10－4 T的匀强磁场，方向平行于轴线．在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔a、b分别作为入射孔和出射孔．现有一束比荷为qm＝2×1011 C/kg的正离子，以不同角度α入射，最后有不同速度的离子束射出．其中入射角α＝30°，且不经碰撞而直接从出射孔射出的离子的速度v大小是(  )

　　A．4×105 m/s B．2×105 m/s

　　C．4×106 m/s D．2×106 m/s

　　答案：C

　　6.

　　图3－6－28

　　如图3－6－28所示，有界匀强磁场边界线SP∥MN，速率不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场．其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直；穿过b点的粒子速度v2与MN成60°角，设二粒子从S到a、b所需时间分别为t1和t2，则t1∶t2为(重力不计)(  )

　　A．1∶3 B．4∶3

　　C．1∶1 D．3∶2

　　解析：

　　选D.如图所示，可求出从a点射出的粒子对应的圆心角为90°.从b点射出的粒子对应的圆心角为60°.由t＝α2π T，可得：t1∶t2＝90°∶60°＝3∶2，故D正确．

　　7.

　　图3－6－29

　　目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图3－6－29表示它的发电原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说呈中性)沿图所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷．在磁极配置如图中所示的情况下，下列说法正确的是(  )

　　A．A板带正电

　　B．有电流从b经用电器流向a

　　C．金属板A、B间的电场方向向下

　　D．等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受静电力

　　解析：选BD.等离子体射入磁场后，由左手定则知正离子受到向下的洛伦兹力向B板偏转，故B板带正电，B板电势高，电流方向从b流向a，电场的方向由B板指向A板，A、C错误，B正确；当Bvq＞Eq时离子发生偏转，故D正确．

　　8．带正电粒子(不计重力)以水平向右的初速度v0，先通过匀强电场E，后通过匀强磁场B，如图3－6－30甲所示，电场和磁场对该粒子做功为W1.若把该电场和磁场正交叠加，如图乙所示，再让该带电粒子仍以水平向右的初速度v0(v0＜EB)穿过叠加场区，在这个过程中电场和磁场对粒子做功为W2，则(  )

　　图3－6－30

　　A．W1＜W2 B．W1＝W2

　　C．W1＞W2 D．无法判断

　　解析：选C.电场力做的功W＝Eqy，其中y为粒子沿电场方向偏转的位移，因图乙中洛伦兹力方向向上，故图乙中粒子向下偏转的位移y较小，W1＞W2，故C正确．

　　9．(2011年洛阳高二检测)MN板两侧都是磁感强度为B的匀强磁场，方向如图3－6－31所示，带电粒子从a位置以垂直磁场方向的速度开始运动，依次通过小孔b、c、d，已知ab＝bc＝cd，粒子从a运动到d的时间为t，则粒子的比荷为(  )

　　图3－6－31

　　A.3πtB B.4π3tB

　　C.πtB D.tB2π

　　解析：选A.粒子从a运动到d依次经过小孔b、c、d，经历的时间t为3个T2，由t＝3×T2和T＝2πmBq.可得：qm＝3πtB，故A正确．

　　二、计算题

　　10．回旋加速器D形盒中央为质子流，D形盒的交流电压为U，静止质子经电场加速后，进入D形盒，其最大轨道半径为R，磁场的磁感应强度为B，质子质量为m.求：

　　(1)质子最初进入D形盒的动能多大？

　　(2)质子经回旋加速器最后得到的动能多大？

　　(3)交流电源的频率是什么？

　　解析：(1)粒子在电场中加速，由动能定理得：

　　eU＝Ek－0，解得Ek＝eU.

　　(2)粒子在回旋加速器的磁场中绕行的最大半径为R，由牛顿第二定律得：

　　evB＝mv2R①

　　质子的最大动能：Ekm＝12mv2②

　　解①②式得：Ekm＝e2B2R22m.

　　(3)f＝1T＝eB2πm.

　　答案：(1)eU (2)e2B2R22m (3)eB2πm

　　11．(2011年长春市高二检测)质量为m、电荷量为q的带负电粒子自静止开始释放，经M、N板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图3－6－32所示．已知M、N两板间的电压为U，粒子的重力不计．求：匀强磁场的磁感应强度B.

　　图3－6－32

　　解析：作粒子经电场和磁场中的轨迹图，如图所示．设粒子在M、N两板间经电场加速后获得的速度为v，由动能定理得：

　　qU＝12mv2①

　　粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为r，则：

　　qvB＝mv2r②

　　由几何关系得：r2＝(r－L)2＋d2③

　　联立求解①②③式得：磁感应强度

　　B＝2LL2＋d2 2mUq.

　　答案：2LL2＋d2 2mUq

　　12.

　　图3－6－33

　　如图3－6－33所示，有界匀强磁场的磁感应强度B＝2×10－3 T；磁场右边是宽度L＝0.2 m、场强E＝40 V/m、方向向左的匀强电场．一带电粒子电荷量q＝－3.2×10－19 C，质量m＝6.4×10－27 kg，以v＝4×104 m/s的速度沿OO′垂直射入磁场，在磁场中偏转后进入右侧的电场，最后从电场右边界射出．(不计重力)求：

　　(1)大致画出带电粒子的运动轨迹；

　　(2)带电粒子在磁场中运动的轨道半径；

　　(3)带电粒子飞出电场时的动能Ek.

　　解析：(1)轨迹如图

　　(2)带电粒子在磁场中运动时，由牛顿运动定律，有

　　qvB＝mv2R

　　R＝mvqB

　　＝6.4×10－27×4×1043.2×10－19×2×10－3 m

　　＝0.4 m

　　(3)Ek＝EqL＋12mv2＝40×3.2×10－19×0.2 J＋12×6.4×10－27×(4×104)2 J＝7.68×10－18 J.

　　答案：(1)轨迹见解析图 (2)0.4 m

　　(3)7.68×10－18 J

　　好何学好高中物理

　　好何学好高中物理要重视观察和实验 物理知识来源于实践，特别是来源于观察和实验。要认真观察物理现象，分析物理现象产生的条件和原因。要认真做好物理学生实验，学会使用仪器和处理数据，了解用实验研究问题的基本方法。要通过观察和实验，有意识地提高自己的观察能力和实验能力。

　　要重在理解 学好物理，应该对所学的知识有确切的理解 高二，弄清其中的道理。物理知识是在分析物理现象的基础上经过抽象、概括得来的，或者是经过推理得来的。获得知识，要有一个科学思维的过程。不重视这个过程，头脑里只剩下一些干巴巴的公式和条文，就不能真正理解知识，思维也得不到训练。要重在理解，有意识地提高自己的科学思维能力。

　　要学会运用知识 学到的知识，要善于运用到实际中去。不注意知识的运用，你得到的知识还是死的，不丰满的，而且不能在运用中学会分析问题的方法。要在不断的运用中，扩展和加深自己的知识，学会对具体问题具体分析，提高分析和解决问题的能力。

　　要做好练习 做练习是学习物理知识的一个环节，是运用知识的一个方面。每做一题，务求真正弄懂，务求有所收获。下面是我国物理学家严济慈先生的一段话，希望同学们能记住他的教诲。

　　“做习题可以加深理解，融会贯通，锻炼思考问题和解决问题的能力。一道习题做不出来，说明你还没有真懂；即使所有的习题都做出来了，也不一定说明你全懂了，因为你做习题时有时只是在凑公式而已。如果指导自己懂在什么地方，不懂又在什么地方，还能设法去弄懂它，到了这种地步，习题就可以少做。”

　　高三物理教案 基本粒子

　　教案 基本粒子

　　“基本粒子”与恒星演化

　　三维教学目标

　　1、与技能

　　(1)了解构成物质的“基本粒子”及粒子物理的发展史;

　　(2)初步了解宇宙的演化过程及宇宙与粒子的和谐统一。

　　2、过程与

　　(1)感知人类(科学家)探究宇宙奥秘的过程和方法;

　　(2)能够突破传统重新认识客观物质世界。

　　3、情感、态度与价值观

　　(1)让真正感受到自然的和谐统一并深知创建和谐社会的必要性;

　　(2)培养学生的科学探索精神。

　　教学重点：了解构成物质的粒子和宇宙演化过程

　　教学难点：各种微观粒子模型的理解

　　教学方法：启发、引导，学生讨论、交流。

　　(一)引入新课

　　宇宙的起源一直是天文学中困难而又有启发性的问题。宇宙学中大爆炸论的基本观点是宇宙正在膨胀，要了解宇宙更早期的情况，我们必须研究组成物质的基本粒子。

　　问题1：现在我们所知的构成物体的最小微粒是什么?(构成物体的最小微粒为“原子”，不可再分)

　　其实直到19世纪末，人们都认为原子是组成物质不可分的最小微粒。20世纪初人们发现了电子，并认为原子并不是不可以再分，而且提出了原子结构模型的研究。

　　问题2：现在我们认为原子是什么结构模型，由什么组成?

　　现在我们认为原子是核式结构，说明原子可再分，原子核由质子与中子构成。

　　(二)进行新课

　　1、“基本”粒子 “不” 基本

　　1897年汤姆生发现电子，1911年卢瑟福提出原子的核式结构。继而我们发现了光子，并认为“光子、电子、质子、中子”是组成物质的不可再分的粒子，所以把它们叫“基本粒子”。那么随着科学技术的发展“它们”还是不是真正意义上的“基本”粒子呢?

　　2、发现新粒子

　　20世纪30年代以来，人们对宇宙线的研究中发现了一些新的粒子。看教材(103页“发现新粒子”)

　　思考：

　　(1)从宇宙线中发现了哪些粒子?这些粒子有什么特点?

　　(2)通过科学核物理实验又发现了哪些粒子?

　　(3)什么是反粒子?

　　(4)现在可以将粒子分为哪几类?

　　提示：

　　(1)1932年发现正电子;1937年发现μ子;1947年发现K介子与π介子。

　　(2)实验中发现了许多反粒子，现在发现的粒子多达400多种。

　　(3)许多粒子都存在着质量与它相同而电荷及其他一些物理性质相反的粒子，叫做反粒子。

　　(4)按粒子与各种相互作用的关系，可分为三大类：强子、轻子和媒介子。

　　说明：

　　强子：是参与强相互作用的粒子。 (强子又分为介子和重子)

　　轻子：轻子是不参与强相互作用的粒子。

　　媒介子：传递各种相互作用的粒子。

　　举例：

　　强子：质子、中子…

　　轻子：电子、电子中微子

　　媒介子：光子、胶子…

　　激发学生了解相关知识，更进一步了解这个世界。比较三类粒子，让学生形成直观的认识，知道三类粒子的主要作用。

　　3、夸克模型

　　问提：上述粒子是不是最小单位，有没有内部结构呢?看教材(第104页“夸克模型”)

　　1964年提出夸克模型，认为强子由更基本的成分组成，这种成分叫做夸克(quark)。夸克模型经过几十年的发展，已被多数物理学家接受。那么，现代科学认为夸克有哪几种?有什么特征?

　　提示：

　　(1)上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克、顶夸克。

　　(2)夸克带电荷为元电荷的 或 倍

　　点评：提示学生现代科学不仅发现6种夸克而且发现了反夸克存在的证据。使学生知道知识的和科学的探究是无止境的。

　　提示：科学家们还未捕捉到自由的夸克。夸克不能以自由的状态单个出现，这种性质称为夸克的“禁闭”。能否解放被禁闭的夸克，是物理学发展面临的一个重大课题。

　　夸克模型的提出是物理学发展中的一个重大突破，它指出电子电荷不再是电荷的最小单元，即存在分数电荷。而另一方面也说明科学正由于一个一个的突破才使得科学得到进一步的发展。

　　例1：已知π 介子、π-介子都是由一个夸克(夸克u或夸克d)和一个反夸克(反夸克 或反夸克 )组成的，它们的带电荷量如下表所示，表中e为元电荷。

　　π π- u d

　　带电量 e -e

　　下列说法正确的是( )(2005全国)

　　A.π 由u和 组成 B.π 由 和d组成

　　C.π-由u和 组成 D.π-由 和d组成

　　解析：根据各种粒子带电情况，π的带应为u和d(“ ”或“-”)所以选“AD”

　　归纳：基本粒子不基本(列出框架图)

　　点评：逐步突现物质世界的微观与宏观的和谐统一。

　　4、宇宙的演化、恒星的演化

　　前面我们提到要了解宇宙起源需了解物质的组成的粒子，这是因为在物理学中研究微观世界的粒子物理、量子理论，与研究宇宙的理论竟然相互沟通、相互支撑。

　　阅读教材(第105页“宇宙演化”)并要求学生初步了解宇宙演化的发展过程。

　　(1)宇宙演化过程和恒星演化过程

　　宇宙大爆炸后，“粒子家族”(宇宙形成之初)：10-44秒后，温度1032K，产生夸克、轻子、胶子等→

　　10-6秒后温度1013K，夸克构成了质子和中子等(强子时代)→温度为1011K时，少量夸克，光子、大量中微子和电子存在(轻子时代)→温度109K时进入核合成时代→温度降到3000K时，电子与质子复合成氢原子→冷却，出现了宇宙尘埃 密集尘埃→星云团 开始发光→一颗恒星诞生。

　　恒星收缩升温→热核反应成氦→氢大部分聚变为氦→收缩→氦聚合成碳→…(类似)直到产生铁元素。

　　恒星最后的归宿：

　　恒星质量小于太阳1.4倍→白矮星

　　恒星质量是太阳1.4~2倍→中子性

　　5、练习(可选为例题)

　　练习1：目前普遍认为，质子和中子都由被称为μ夸克和d夸克的两类夸克组成，μ夸克带电量为2e/3，d夸克带电量为-e/3，e为元电荷，则下列论断可能的是( B )

　　A.质子由1个μ夸克和1个d夸克组成，中子由1个μ夸克和2个d夸克组成

　　B.质子由2个μ夸克和1个d夸克组成，中子由1个μ夸克和2个d夸克组成

　　C.质子由1个μ夸克和2个d夸克组成，中子由2个μ夸克和1个d夸克组成

　　D.质子由2个μ夸克和1个d夸克组成，中子由1个μ夸克和1个d夸克组成

　　练习2： 介子衰变方程为： →π- πo其中 介子和π-介子带负的基元电荷，πo介子不带电，如图所示，一个 介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧Ap，衰变后产生的π-介子的轨迹为圆弧pB,两轨迹在p点相切，它们半径Rk-与Rπ-之比为2：1(πo介子的轨迹未画出)由此可知π-的动量大小与πo的动量大小之比为( C)

　　A.1：1 B.1：2 C.1：3 D.1：6

　　高三物理教案 动量守恒定律

　　教案 动量守恒定律

　　动量守恒定律

　　三维教学目标

　　1、与技能：掌握运用动量守恒定律的一般步骤。

　　2、过程与：知道运用动量守恒定律解决问题应注意的问题，并知道运用动量守恒定律解决有关问题的优点。

　　3、情感、态度与价值观：学会用动量守恒定律分析解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题，培养。

　　教学重点：运用动量守恒定律的一般步骤。

　　教学难点：动量守恒定律的应用。

　　教学方法：启发、引导，讨论、交流。

　　教学用具：投影片、多媒体辅助教学设备。

　　(一)引入新课

　　动量守恒定律的内容是什么?分析动量守恒定律成立条件有哪些?(①F合=0(严格条件)②F内 远大于F外(近似条件，③某方向上合力为0，在这个方向上成立。)

　　(二)进行新课

　　1、动量守恒定律与牛顿运动定律

　　用牛顿定律自己推导出动量守恒定律的表达式。

　　(1)推导过程：

　　根据牛顿第二定律，碰撞过程中1、2两球的加速度分别是：

　　根据牛顿第三定律，F1、F2等大反响，即 F1= - F2 所以：

　　碰撞时两球间的作用时间极短，用 表示，则有：

　　代入 并整理得

　　这就是动量守恒定律的表达式。

　　(2)动量守恒定律的重要意义

　　从现代物理学的理论高度来认识，动量守恒定律是物理学中最基本的普适原理之一。(另一个最基本的普适原理就是能量守恒定律。)从科学实践的角度来看，迄今为止，人们尚未发现动量守恒定律有任何例外。相反，每当在实验中观察到似乎是违反动量守恒定律的现象时，物理学家们就会提出新的假设来补救，最后总是以有新的发现而胜利告终。例如静止的原子核发生β衰变放出电子时，按动量守恒，反冲核应该沿电子的反方向运动。但云室照片显示，两者径迹不在一条直线上。为解释这一反常现象，1930年泡利提出了中微子假说。由于中微子既不带电又几乎无质量，在实验中极难测量，直到1956年人们才首次证明了中微子的存在。(2000年综合题23 ②就是根据这一事实设计的)。又如人们发现，两个运动着的带电粒子在电磁相互作用下动量似乎也是不守恒的。这时物理学家把动量的概念推广到了电磁场，把电磁场的动量也考虑进去，总动量就又守恒了。

　　2、应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法

　　(1)分析题意，明确研究对象

　　在分析相互作用的物体总动量是否守恒时，通常把这些被研究的物体总称为系统.对于比较复杂的物理过程，要采用程序法对全过程进行分段分析，要明确在哪些阶段中，哪些物体发生相互作用，从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的。

　　(2)要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析

　　弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力，哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力。在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件，判断能否应用动量守恒。

　　(3)明确所研究的相互作用过程，确定过程的始、末状态

　　即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式。

　　注意：在研究地面上物体间相互作用的过程时，各物体运动的速度均应取地球为参考系。

　　(4)确定好正方向建立动量守恒方程求解。

　　3、动量守恒定律的应用举例

　　例2：如图所示，在光滑水平面上有A、B两辆小车，水平面的左侧有一竖直墙，在小车B上坐着一个小孩，小孩与B车的总质量是A车质量的10倍。两车开始都处于静止状态，小孩把A车以相对于地面的速度v推出，A车与墙壁碰后仍以原速率返回，小孩接到A车后，又把它以相对于地面的速度v推出。每次推出，A车相对于地面的速度都是v，方向向左。则小孩把A车推出几次后，A车返回时小孩不能再接到A车?

　　分析：此题过程比较复杂，情景难以接受，所以在讲解之前，教师应多带领学生分析物理过程，创设情景，降低理解难度。

　　解：取水平向右为正方向 高一，小孩第一次

　　推出A车时：mBv1-mAv=0

　　即： v1=

　　第n次推出A车时：mAv mBvn-1=-mAv mBvn

　　则： vn-vn-1= ，

　　所以： vn=v1 (n-1)

　　当vn≥v时，再也接不到小车，由以上各式得n≥5.5 取n=6

　　点评：关于n的取值也是应引导学生仔细分析的问题，告诫学生不能盲目地对结果进行“四舍五入”，一定要注意结论的物理意义。

　　课后补充练习

　　(1)(2002年全国春季高题)在高速公路上发生一起交通事故，一辆质量为15000 kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3000 kg向北行驶的卡车，碰后两车接在一起，并向南滑行了一段距离后停止.根据测速仪的测定，长途客车碰前以20 m/s的速度行驶，由此可判断卡车碰前的行驶速率为?( )

　　A.小于10 m/s? B.大于10 m/s小于20 m/s?

　　C.大于20 m/s小于30 m/s? D.大于30 m/s小于40 m/s

　　(2)如图所示，A、B两物体的质量比mA∶mB=3∶2，它们原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑.当弹簧突然释放后，则有 ( )?

　　A.A、B系统动量守恒 B.A、B、C系统动量守恒?

　　C.小车向左运动 D.小车向右运动?

　　(3)把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射出一颗子弹时，关于枪、弹、车，下列说法正确的是?

　　A.枪和弹组成的系统，动量守恒?

　　B.枪和车组成的系统，动量守恒?

　　C.三者组成的系统，因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小，使系统的动量变化很小，可以忽略不计，故系统动量近似守恒?

　　D.三者组成的系统，动量守恒，因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用，这两个外力的合力为零?

　　(4)甲乙两船自身质量为120 kg，都静止在静水中，当一个质量为30 kg的小孩以相对于地面6 m/s的水平速度从甲船跳上乙船时，不计阻力，甲、乙两船速度大小之比：v甲∶v乙=_______.

　　(5)(2001年高考)质量为M的小船以速度v0行驶，船上有两个质量皆为m的小孩a和b，分别静止站在船头和船尾.现在小孩a沿水平方向以速率v(相对于静止水面)向前跃入水中，然后小孩b沿水平方向以同一速率v(相对于静止水面)向后跃入水中.求小孩b跃出后小船的速度.?

　　(6)如图所示，甲车的质量是2 kg，静止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一个质量为1 kg的小物体.乙车质量为4 kg，以5 m/s的速度向左运动，与甲车碰撞以后甲车获得8 m/s的速度，物体滑到乙车上.若乙车足够长，上表面与物体的动摩擦因数为0.2，则物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止?(g取10 m/s2)?

　　4、反冲运动与火箭

　　演示实验1：当众吹一个气球，然后，让气球开口向自己放手，看到气球直向学生飞去，人为制造一点“惊险气氛”，活跃氛围。

　　演示实验2：用薄铝箔卷成一个细管，一端封闭，另一端留一个很细的口，内装由火柴头上刮下的药粉，把细管放在支架上，用火柴或其他办法给细管加热，当管内药粉点燃时，生成的燃气从细口迅速喷出，细管便向相反的方向飞去。

　　演示实验3：把弯管装在可以旋转的盛水容器的下部，当水从弯管流出时，容器就旋转起来。

　　提问：实验1、2中，气球、细管为什么会向后退呢?实验3中，细管为什么会旋转起来呢?

　　看起来很小的几个实验，其中包含了很多现代科技的基本原理：如火箭的发射，人造卫星的上天，大炮发射等。应该如何去解释这些现象呢?这节课我们就有关此类的问题。

　　(1)反冲运动

　　A、分析：细管为什么会向后退?(当气体从管内喷出时，它具有动量，由动量守恒定律可知，细管会向相反方向运动。)

　　B、分析：反击式水轮机的原理：当水从弯管的喷嘴喷出时，弯管因反冲而旋转，这是利用反冲来造福人类，象这样的情况还很多。

　　为了使学生对反冲运动有更深刻的印象，此时再做一个发射礼花炮的实验。分析，礼花为什么会上天?

　　(2)火箭

　　对照书上“三级火箭”图，介绍火箭的基本构造和工作原理。

　　播放课前准备的有关卫星发射、“和平号”空间站、“探路者”号火星探测器以及我国“神舟号”飞船等电视录像，使学生不仅了解航天技术的发展和宇宙航行的知识，而且要学生知道，我国的航天技术已经跨入了世界先进行列，激发学生的爱国热情。阅读课后阅读材料——《航天技术的发展和宇宙航行》。

　　电源和电流测试题

　　1．下列叙述中正确的是(  )

　　A．导体中电荷运动就形成电流

　　B．国际单位制中电流的单位是安

　　C．电流强度是一个标量，其方向是没有意义的

　　D．对于导体，只要其两端电势差不为零，电流必定不为零

　　解析：选BD.电流产生的条件包括两个方面：一是有自由电荷；二是有电势差．导体中有大量的自由电子，因此只需其两端具有电势差即可产生电流，在国际单位制中电流的单位为安．

　　2．关于电源以下说法正确的是(  )

　　A．电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差

　　B．电源的作用就是将其他形式的能转化为电能

　　C．只要电路中有电源，电路中就一定有电流

　　D．电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量

　　解析：选B.电源的作用是维持正、负极之间恒定的电势差，这需要电源不断地将负电荷向负极聚集，将正电荷向正极聚集，外电路中自由电子在电场力的作用下向正极移动，在电源内部，需要将正极上的电子搬运到负极，维持电势差不变，故A错．从能量角度来看，电源在搬运电荷的过程中，需要克服电场力做功，将其他形式的能转化为电能，B对．电路中有电流不仅需要电源，还需要电路是闭合的，故C错．电源是对电路提供能量的装置，故D错．

　　3．给一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电，下列说法正确的是(  )

　　A．粗的地方电流大，细的地方电流小

　　B．粗的地方电荷定向移动速率大，细的地方小

　　C．各处的电流大小相同

　　D．粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大

　　解析：选CD.同一根导线上的电流相等，故C对．由I＝nqSv知，D对．

　　4．一个电解槽中，单位体积的正、负离子数都是n，每个离子带电荷量为q，正、负离子的平均定向运动速度都为v，电解槽的横截面积为 S，试求通过电解槽的电流．

　　解析：在电解槽中，在垂直于v的方向上我们取一横截面，在单位时间内通过这个横截面的正、负离子数均为N＝vSn，由于正负离子形成的电流同向，所以，电解槽中的电流为：I＝2Nqt＝2nqSv1＝2nqSv.

　　答案：2nqSv

　　一、选择题

　　1．(2011年临沂检测)关于电源的作用，下列说法正确的是(  )

　　A．电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷

　　B．电源的作用是能直接释放出电能

　　C．电源的作用就是能保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流

　　D．电源的作用就是使自由电荷运动起来

　　解析：选C.电源并不是产生电荷的装置，它的作用是保持导体两端有一定的电势差，从而使电路中有持续的电流产生，故只有C正确．

　　2．金属导体中有电流时，自由电子定向移动的速率为v1，电子热运动速率为v2，电流的传导速率为v3，则(  )

　　A．v1最大 B．v2最大

　　C．v3最大 D．无法确定

　　解析：选C.电场传播的速率(或电流的传导速率)等于光速，而电子无规则热运动的速率，常温下数量级为105 m/s，自由电子定向移动的速率数量级一般为10－5 m/s，所以C选项正确．

　　3．在示波管中，电子枪2 s内发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为(  )

　　A．4.8×10－6 A       B．3×10－13 A

　　C．9.6×10－6 A D．3×10－6 A

　　解析：选A.I＝qt＝net＝6×1013×1.6×10－192 A

　　＝4.8×10－6 A.

　　4．有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过导体横截面的电荷量，乙是甲的两倍，以下说法中正确的是(  )

　　A．甲、乙两导体的电流相同

　　B．乙导体的电流是甲导体的两倍

　　C．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍

　　D．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等

　　解析：选B.由I＝qt知A错B对；由I＝nqSv得：v甲＝14v乙，所以C、D错．

　　5．北京正负电子对撞机的储存环是长为240 m的近似圆形轨道，当环中的电流为10 mA时，若电子的速率为十分之一光速，则在整个环中运行的电子数目为(  )

　　A．5.0×1011 B．5×1019

　　C．1.0×1013 D．1.0×103

　　解析：选A.电子运动一周所需要的时间：

　　t＝240110×3×108 s＝8×10－6 s

　　在圆形轨道上任取一横截面，则在t时间内整个环中的电子刚好都通过该截面，故环中具有电子的电量为：

　　q＝It＝8×10－6×10×10－3 C＝8×10－8 Cw

　　环中具有电子数N＝qe＝8×10－81.6×10－19个＝5×1011个．故A对．

　　6．如图2－1－3所示，一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速率为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为(  )

　　图2－1－3

　　A．vq B.qv

　　C．qvS D．qv/S

　　解析：选A.在运动方向假设有一截面，在t时间内通过截面的电量Q＝vtq.等效电流I＝Qt＝vq，故A项正确．

　　7．如图2－1－4所示，电解池内有一价的电解液，t s内通过溶液内截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设基元电荷为e，以下解释中正确的是(  )

　　图2－1－4

　　A．正离子定向移动形成电流方向从A→B，负离子定向移动形成电流方向从B→A

　　B．溶液内正负离子向相反方向移动，电流抵消

　　C．溶液内电流方向从A→B，电流I＝n1＋n2e2t

　　D．溶液内电流方向A→B，电流I＝n1＋n2et

　　解析：选D.正离子定向移动方向为电流方向，负离子定向移动方向和电流方向相反，正、负离子向相反方向移动，电流不能抵消，故A、B错．由于溶液内的电流是正、负离子共同形成的，故C错，D对．

　　8．来自质子源的质子(初速度为零)，经一直线加速器加速，形成电流为I的细柱形质子流．已知质子源与靶间的距离为d，质子电荷量为e，假定分布在质子源到靶之间的加速电场是匀强电场，质子到达靶时的速度为 v，则质子源与靶间的质子数为(  )

　　A.Idev B.2Idev

　　C.Idv D.2Idv

　　解析：选B.设质子源与靶间的质子数为n，则I＝nedv2＝nev2d，n＝2Idev.

　　9．铜的原子量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一根横截面为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为(  )

　　A．光速c B.IneS

　　C.ρIneSm D.mIneSρ

　　解析：选D.假设电子定向移动的速率为v，那么在t秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vtS中的自由电子数，而体积为vtS的铜的质量为vtSρ，摩尔数为vtSρm，所以电量q＝vtSρnem.因电流I＝qt＝vSρenm，于是得：v＝ImneSρ.

　　二、计算题

　　10．(1)在金属导体中，若10 s 内通过横截面的电荷量为10 C，则导体中的电流为多少安？

　　(2)某电解槽横截面积为0.5 m2，若10 s 内沿相反方向通过横截面的正、负离子的电荷量均为10 C，则电解液中的电流为多少安？

　　解析：(1)10 s内通过某一横截面的电量是10 C，

　　所以 I＝qt＝10 C10 s＝1 A

　　(2)正电荷形成的电流为I1＝10 C 10 s＝1 A

　　负电荷形成的电流为I2＝10 C10 s＝1 A

　　因负电荷形成的电流方向与其定向移动方向相反，所以两种电荷形成电流方向相同．

　　故电解液中的电流为：I＝I1＋I2＝2 A.

　　答案：(1)1 A (2)2 A

　　11．导线中的电流是1 A，导线的横截面积为1 mm2.

　　(1)在 1 s 内，有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量 e＝1.6×10－19C)?

　　(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5 ×1028 个自由电子)?

　　(3)自由电子沿导线移动 1 cm，平均要多少时间？

　　解析：(1)N＝qe＝Ite＝1×11.6×10－19 个＝6.25 ×1018个．

　　(2)由公式I＝neSv.

　　v＝I neS＝18.5×1028×1.6× 高中物理;10－19×10－6 m/s

　　＝7.4×10－5 m/s.

　　(3)以这样的速率沿导线传播1 m 需用时

　　t＝17.4×10－5 s＝3.8 h.

　　答案：(1)6.25×1018 (2)7.4×10－5 m/s (3)3.8 h

　　12．已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的电子在核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？

　　解析：取电子运动轨道的任一截面，在电子运动一周的时间T内，通过这个截面的电荷量q＝e，则有：I＝qT＝eT

　　再由库仑力提供向心力有：

　　ke2r2＝m4π2T2r得T＝2πre mrk

　　解得I＝e22πr2mkmr.

　　答案：e22πr2mkmr

　　高考物理 光的反射和折射公式总结

　　整理了高考物理公式大全，所有公式均按知识点分类整理，有助于帮助大家集中掌握高中物理公式考点。

　　高三物理公式：光的反射和折射公式总结

　　1.反射定律α=i {α;反射角，i:入射角｝

　　2.绝对折射率(光从真空中到介质)n=c/v=sin /sin {光的色散，可见光中红光折射率小，n:折射率，c:真空中的光速，v:介质中的光速， :入射角， :折射角｝

　　3.全反射：1)光从介质中进入真空或空气中时发生全反射的临界角C：sinC=1/n

　　2)全反射的条件：光密介质射入光疏介质;入射角等于或大于临界角

　　注:

　　(1)平面镜反射成像规律:成等大正立的虚像,像与物沿平面镜对称;

　　(2)三棱镜折射成像规律:成虚像,出射光线向底边偏折,像的位置向顶角偏移 高中数学;

　　(3)光导纤维是光的全反射的实际应用〔见第三册P12〕,放大镜是凸透镜,近视眼镜是凹透镜;

　　(4)熟记各种光学仪器的成像规律,利用反射(折射)规律、光路的可逆等作出光路图是解题关键;

　　(5)白光通过三棱镜发色散规律：紫光靠近底边出射见〔第三册P16〕。

　　“三多”轻松应对高一物理

　　多理解，就是紧紧抓住、和，对所学进行多层次、多角度解。可分为粗读和精读。先粗略看一下所要学的内容，对重要的部分以小标题的方式加以圈注。接着便仔细阅读圈注部分，进行深入理解，即精读 高中历史。上课时可有目的地听讲解难点，解答疑问。这样便对理解得较全面、透彻。课后进行，除了对公式定理进行理解，还要深入理解的讲课思路，理解解题的“中心思路”，即抓住例题的点对症下药，应用什么定理的公式，使其条理化、程序化。

　　多练习，既指巩固知识的练习，也指素质的“练习”。巩固知识的练习不光是指要认真完成课内习题，还要完成一定量的课外练习。但单纯的“题海战术”是不可取的，应该有选择地做一些有代表性的题型。基础好的同学还应该做一些综合题和应用题。另外，平日应注意调整自己的心态，培养沉着、自信的素质。

　　多总结，首先要对知识进行详细分类和整理，特别是定理，要深入理解它的内涵、外延、推导、应用范围等，总结出各种知识点之间的联系，在头脑中形成知识网络。其次要对多种题型的解答进行分析和概括。还有一种总结也很重要，就是在平时的练习和之后分析自己的错误、弱项，以便日后克服。