2013届二轮复习：第2部分专题3 易错警示与规范解答

专题三易错警示与规范解答专题三易错警示与规范解答专题三易错警示与规范解答对概念的理解不准确两个氘核聚变，必须使它们之间的距离接近r0,也就是接近核力能够发生作用的范围.温度很高时,氘原子将变为等离子体,等离子体的平均动能为Ek＝3k1T2,k1为玻耳兹曼常数,T为热力学温度.例1专题三易错警示与规范解答两个氘核之间的电势能Ep＝ke2r，k为静电力常量，r为两电荷之间的距离，则氘核发生聚变的温度至少为()A.ke2k1r0B.ke22k1r0C.ke23k1r0D.2ke23k1r0【易错诊断】本题考查势能概念及能量守恒，解题的关键是理解“两个氘核之间的电势能”即势能的概念．认为两个氘核的电势能共为2×ke2r，从而错选D项．专题三易错警示与规范解答【规范解答】由轻核聚变可知，两个氘核聚变为一个氦核，相距很远(无穷远)的两个氘核在靠近的过程中，氘核的动能转化为核子间的电势能，当r＝r0时，根据能量守恒有2×3k1T2＝ke2r0，解得T＝ke23k1r0，C项正确．【答案】C专题三易错警示与规范解答(12分)如图所示,质量m1＝0.1kg、电阻R1＝0.3Ω、长度l＝0.4m的导体棒ab横放在U形金属框架上,框架质量m2＝0.2kg,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.相距0.4m的MM′、NN′相互平行,电阻不计且足够长.电阻R2＝0.1Ω的MN垂直于MM′.对基本规律掌握不透彻例2专题三易错警示与规范解答整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B＝0.5T.垂直于ab施加F＝2N的水平恒力,ab从静止开始无摩擦地运动,始终与MM′、NN′保持良好接触.当ab运动到某处时,框架开始运动.设框架与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2.(1)求框架开始运动时ab速度v的大小；(2)若ab开始运动到框架开始运动的过程中,MN上产生的热量Q＝0.1J,求该过程中ab位移x的大小.专题三易错警示与规范解答【易错诊断】①认为力F对导体棒做的功等于导体棒动能的改变，因此有F·x＝12m1v2，从而求出x；②不清楚克服安培力做功能量转化的结果，认为导体棒克服安培力做的功等于导体棒ab产生的热量．导体棒ab产生的热量Qab＝R1R2Q，F·x＝12m1v2＋Qab，从而求出x；③对导体棒受力和做功分析正确，但不清楚克服安培力做功的结果，对变化的安培力做功没有相应的求解方法而导致不能解答．专题三易错警示与规范解答【规范解答】(1)ab棒对框架的压力FN＝m1g(1分)框架受水平面的支持力FN′＝m2g＋FN(1分)依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到的最大静摩擦力Ff＝μFN′(1分)ab中的感应电动势E＝Blv(1分)MN中电流I＝ER1＋R2(1分)MN受到的安培力F安＝IlB(1分)专题三易错警示与规范解答框架开始运动时F安＝Ff(1分)由上述各式代入数据解得v＝6m/s.(1分)(2)闭合回路中产生的总热量Q总＝R1＋R2R2Q(1分)由能量守恒定律，得F·x＝12m1v2＋Q总(2分)代入数据解得x＝1.1m．(1分)【答案】(1)6m/s(2)1.1m专题三易错警示与规范解答对隐含条件挖掘不到位将一个小球从一个倾角为α的斜面上方某点以速度v0水平抛出,小球恰能垂直打到斜面上,如图所示,不计空气阻力,那么()例3专题三易错警示与规范解答A．若其他条件不变，只将小球抛出点水平向右移动一小段距离，则小球仍能垂直打到斜面上B．若斜面倾角α一定，要使小球总能垂直打到斜面上，则水平速度v0越大，小球飞行的水平距离越大C．若斜面倾角α一定，要使小球总能垂直打到斜面上，则水平速度v0越小，小球飞行的时间越长D．若其他条件不变，只把小球的抛出点竖直升高，小球仍能垂直打到斜面上专题三易错警示与规范解答【易错诊断】①认为小球抛出点一定，若斜面的倾角α一定，则水平位移一定，小球水平速度越小，飞行时间越长，而错选C项；没有充分挖掘和利用隐含条件：要使小球垂直打到斜面上必须满足t＝v0gtanα，更进一步的隐含关系则是水平速度越大，水平位移和竖直位移也越大；专题三易错警示与规范解答②认为小球的抛出点竖直升高时，水平位移和竖直位移同时增大，小球仍能垂直打到斜面上而错选D项．原因是该问题的隐含关系是只把小球的抛出点竖直升高，小球打到斜面上时位移会增大，因此速度与斜面间夹角会发生改变，不再垂直斜面．专题三易错警示与规范解答【规范解答】设速度与竖直方向的夹角为θ,则tanθ＝v0gt，即t＝v0gtanθ,当小球垂直打到斜面上时,θ＝α,小球飞行时间t＝v0gtanα,若只将小球抛出点水平向右移动一小段距离,则小球撞击斜面时位移减小,飞行时间缩短,tanθ增大,θα，A错;专题三易错警示与规范解答若斜面倾角α一定,要使小球总能垂直打到斜面上,应总满足t＝v0gtanα,则水平速度v0越大,小球飞行的时间越长,飞行的水平距离x＝v0t越大,B对C错;若只把小球的抛出点竖直升高,则小球撞击斜面时的位移增大,飞行时间变长,由tanθ＝v0gt可知tanθ减小,θ角减小,即θα,不再垂直斜面,D错.【答案】B专题三易错警示与规范解答对临界条件分析不透彻如图所示,长方形区域abcd,长ad＝0.6m,宽ab＝0.3m,O、e分别是ad、bc的中点,以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场),磁感应强度B＝0.25T.一群不计重力、质量m＝3.0×10－7kg、电荷量q＝＋2.0×10－3C的带电粒子以速度v＝5.0×102m/s沿垂直ad的方向垂直于磁场射入磁场区域()例4专题三易错警示与规范解答A.从Od段射入的粒子,出射点全部分布在Oa段B.从Oa段射入的粒子,出射点全部分布在ab边C.从Od段射入的粒子,出射点分布在Oa段和ab边D.从Oa段射入的粒子,出射点分布在ab边和bc边【易错诊断】本题容易错选B,错误的主要原因是把粒子在磁场外的运动也当成匀速圆周运动,受思维定势的影响,不注意认真分析是导致错误的根本原因.错解如下:从O点发出的粒子打到b点,从Oa间发出的粒子则均打在ab边.专题三易错警示与规范解答【规范解答】粒子在磁场中做匀速圆周运动,在磁场外做匀速直线运动,粒子在磁场中有qvB＝mv2r,r＝mvqB＝0.3m.从Od段射入的粒子,如果abcd区域均分布磁场,从O点射入的粒子刚好从b点射出,专题三易错警示与规范解答现半圆外区域没有磁场,粒子做直线运动,出射点在bc边上(如图所示);从Oa段射入的粒子,出射点分布在ab边和bc边,D正确.【答案】D专题三易错警示与规范解答分析物理问题不到位、规律使用错误(18分)如图所示,绝缘的水平桌面上方有一竖直方向的矩形区域,该区域是由三个边长均为L的正方形区域ABFE、BCGF和CDHG首尾相接组成的,且矩形的下边EH与桌面相接.例5专题三易错警示与规范解答三个正方形区域中分别存在方向为竖直向下、竖直向上、竖直向上的匀强电场,其场强大小比例为1∶1∶2.现有一带正电的滑块以某一初速度从E点射入场区,初速度方向水平向右,滑块最终恰从D点射出场区,已知滑块在ABFE区域所受电场力和所受重力大小相等,桌面与滑块之间的动摩擦因数为0.125,重力加速度为g,滑块可以看做质点.求：(1)滑块进入CDHG区域时的速度大小；(2)滑块在ADHE区域运动的总时间．专题三易错警示与规范解答【易错诊断】①没有详细进行受力分析,认为滑块垂直进入匀强电场就一定做类平抛运动,因此将滑块在三个区域的运动都当作类平抛运动;②不能正确连接滑块在三个区域的运动过程和使用逆向思维,单纯从E到G计算滑块过G点的速度,因缺少条件导致无法求解.专题三易错警示与规范解答【规范解答】设三个区域的场强大小依次为E、E和2E,滑块在三个区域运动的时间分别为t1、t2和t3.由受力分析可知,滑块从E到G沿桌面运动,进入CDHG后做类平抛运动．专题三易错警示与规范解答(1)在CDHG区域，对滑块进行受力分析，由牛顿第二定律有2qE－mg＝ma3(1分)而由题意知qE＝mg(1分)在水平方向上有：L＝vGt3(1分)在竖直方向上有：L＝12a3t23(1分)解得vG＝gL2，t3＝2Lg.(2分)专题三易错警示与规范解答(2)在BCGF区域，对滑块进行受力分析，在竖直方向qE＝mg(1分)所以不受摩擦力，做匀速直线运动，vF＝vG＝gL2，t2＝t3＝2Lg(2分)在ABFE区域，对滑块进行受力分析，在竖直方向：FN＝qE＋mg(1分)在水平方向Ff＝ma1(1分)而qE＝mg，Ff＝18FN，解得a1＝14g(1分)专题三易错警示与规范解答滑块由E运动到F过程，由运动学公式v2F－v2E＝2(－a1)L，得vE＝gL(2分)由运动学公式vF＝vE－a1t1(1分)得t1＝(4－22)Lg(1分)所以t＝t1＋t2＋t3＝4Lg.(2分)【答案】(1)gL2(2)4Lg专题三易错警示与规范解答模型建立不到位、思维定势(8分)要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道,然后驶入一段半圆形的弯道,但在弯道上行驶时车速不能太快,以免因离心作用而偏出车道.摩托车和道路的有关数据见表格.求摩托车在直道上行驶所用的最短时间.例6专题三易错警示与规范解答启动加速度a14m/s2制动加速度a28m/s2直道最大速度v140m/s弯道最大速度v220m/s直道长度s218m专题三易错警示与规范解答【易错诊断】解答该题易犯的错误是:要使摩托车所用时间最短,应先由静止加速到最大速度v1＝40m/s,然后再减速到v2＝20m/s加速到直道最大速度所用时间为t1＝v1/a1＝10s通过的位移为x1＝a1t21/2＝200m减速到弯道最大速度v2所用时间t2＝v1－v2a2＝2.5s显然通过计算总位移会发现x超过了直道的长度,不合题意.专题三易错警示与规范解答【规范解答】设摩托车先加速到一个较大的速度vm，然后减速到v2，加速时间t1′，通过的位移为x1′，减速时间t′2，通过的位移为x2′，由题意得vm＝a1t′1，(1分)v2＝vm－a2t′2，x′1＝a1t′21/2，(1分)x′2＝vmt′2－a2t′22/2，(1分)x＝x′1＋x′2(1分)专题三易错警示与规范解答代入数据解得t1＝9s，t′2＝2s，(2分)x′1＝162m，x′2＝56m，vm＝36m/s(1分)所以最短时间为t＝t′1＋t′2＝11s．(1分)【答案】11s