高中物理模型汇总大全.docx

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高中物理模型汇总. 大全
模型组合讲解——爆炸反冲模型
［模型概述］
“爆炸反冲”模型是动量守恒的典型应用，其变迁形式也多种多样，如炮发炮弹中的化学 能转化为机械能；弹簧两端将物块弹射将弹性

2mE (M m M (M m) )
0
m(M m)

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模型组合讲解——磁偏转模型
金燕峰
［模型概述］
带电粒子在垂直进入磁场做匀速圆周运动。但从近年的高考来看，带电粒子垂直进入有 界磁场中发生偏转更多，其中运动的空间还可以是组合形式的，如匀强磁场与真空组合、匀 强磁场、匀强电场组合等，这样就引发出临界问题、数学等诸多综合性问题。
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［模型讲解］
例. （ 物理高考科研测试）一质点在一平面内运动，其轨迹如图 1 所示。它从 A 点出
发，以恒定速率 v 经时间 t 到 B 点，图中x 轴上方的轨迹都是半径为 R 的半圆，下方的都是
0
半径为 r 的半圆。
（1）求此质点由 A 到 B 沿 x 轴运动的平均速度。
（2）如果此质点带正电，且以上运动是在一恒定（不随时间而变）的磁场中发生的，
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试尽可能详细地论述此磁场的分布情况。不考虑重力的影响。
图 1
解析： （1）由 A 到 B，若上、下各走了 N 个半圆，则其位移
x N2(R r) ①
其所经历的时间 t N (R r)v0 ②
所以沿 x 方向的平均速度为
x 2v (R r)
t (R r)
v 0
（2） I. 根据运动轨迹和速度方向， 可确定加速度 （向心加速度）， 从而确定受力的方向， 再根据质点带正电和运动方向，按洛伦兹力的知识可断定磁场的方向必是垂直于纸面向外。
II. x 轴以上和以下轨迹都是半圆，可知两边的磁场皆为匀强磁场。
III. x 轴以上和以下轨迹半圆的半径不同，用 B 和 B 分别表示上、下的磁感应强度，用 上 下
m、q 和 v 分别表示带电质点的质量、电量和速度的大小；则由洛伦兹力和牛顿定律可知，
qvB m v 、qvB m v ，由此可得 B上 r ，即下面磁感应强度是上面的R 倍。
上 R 下 r B R r
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下
［模型要点］
从圆的完整性来看：完整的圆周运动和一段圆弧运动，即不完整的圆周运动。无论何种
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问题，其重点均在圆心、半径的确定上，而绝大多数的问题不是一个循环就能够得出结果的， 需要有一个从定性到定量的过程。
回旋模型三步解题法：
①画轨迹：已知轨迹上的两点位置及其中一点的速度方向；已知轨迹上的一点位置及其 速度方向和另外一条速度方向线。
②找联系：速度与轨道半径相联系：往往构成一个直角三角形，可用几何知识（勾股定
理或用三角函数）已知角度与圆心角相联系：常用的结论是“一个角两边分别与另一个角的
两个边垂直，两角相等或互余”；时间与周期相联系： t 2T；
③利用带电粒子只受洛伦兹力时遵循的半径及周期公式联系。
［误区点拨］
洛伦兹力永远与速度垂直、 不做功； 重力、 电场力做功与路径无关， 只由初末位置决定， 当重力、电场力做功不为零时，粒子动能变化。因而洛伦兹力也随速率的变化而变化，洛伦 兹力的变化导致了所受合外力变化，从而引起加速度变化，使粒子做变加速运动。
［模型演练］
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（ 浙江省杭州学军中学模拟测试）如图 2 所示，一束波长为 的强光射在金属板 P 的 A 处发生了光电效应，能从 A 处向各个方向逸出不同速率的光电子。金属板 P 的左侧有垂直 纸面向里的匀强磁场，磁感强度为 B，面积足够大，在 A 点上方 L 处有一涂荧光材料