从2010年一道高考的上海题说开去
2011-01-24桂寅
物理通报 2011年2期
桂寅
(泰州市田家炳实验中学 江苏 泰州 225300)
2010年的上海秋季高考物理试卷关注新教材所体现的教学思想、教学理念、教学方法,以及考查知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观的渗透;增大了对基础物理知识和技能的考核,考查最基本的物理规律,以及由此体现出来的学生处理问题的基本方法.虽然大多数题目从难度和能力要求上有所降低,但对于学生比较容易混淆的物理概念加强了考核.有些物理概念不少学生,甚至一些参考资料都发生了错误,如第32题.
【原题】如图1,宽度L=0.5 m的光滑金属框架MNPQ固定于水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4 T,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布.将质量m=0.1 kg,电阻可忽略的金属棒cd放置在框架上,并且与框架接触良好.以P为坐标原点,PQ方向为x轴正方向建立坐标,金属棒从x0=1 m处以v0=2 m/s的初速度,沿x轴负方向做加速度a=2 m/s2的匀减速直线运动,运动中金属棒仅受安培力作用.求:金属棒cd运动0.5 m,框架产生的焦耳热Q.

图1
参考书解:
由
可得
F=ma=0.2 N
因为运动中金属棒仅受安培力作用,所以
F=BIL
又
所以
且
得
所以代入数据得
Q=I2Rt=I2·0.4t2=0.2 J
这种解法忽视了电阻R是变化的;这样用公式Q=I2Rt求出的Q显然有问题.笔者认为正确的解法应该如下.
正解:
由金属棒做匀减速直线运动可得,金属棒cd运动0.5 m时的速度为
根据功能转换可知金属棒cd减小的动能转化为电路的电能,再转化为电路中的焦耳热,即
本题要求学生能真正理解电磁感应、安培力做功、电流生热……
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