对2014年全国高考新课标二卷理综物理第25题的另解
2014年高考刚刚落下帷幕,阅卷工作正在进行.笔者查阅全国高考新课标二卷理综物理对第25题(19分)公布的参考答案,利用求解扇形面积、法拉第电磁感应定律求电动势、求电流,显得有些繁杂.对此题笔者认为可以从学生熟悉的导体棒切割运动动生电动势方法求解,更加简洁、明了.(原题及公布的答案此文略,读者可自行查阅)
过程如下:
(1)A点的线速度vA=ωr, B点的线速度vB=ω2r=2ωr.
A、B棒匀速转动切割磁感线的平均速率 vvA+vB23ωr2,
A、B产生的感应电动势E=Brv=Br3ωr23Bωr22, 电路中产生的感应电流IER3Bωr22R, 感应电流的方向由右手定则C→D (2)由能量守恒关系得P拉=P电+P摩, 而P电=I2R9B2ω2r44R, 而P摩=μmgv3μmgωr2, 所以P拉9B2ω2r44R+3μmgωr2.
与试题公布的参考答案相比,(1)中可以避免扇形面积
求差、磁通量变化率的难度,利用学生比较熟悉的导体棒切割运动、平均速度等效法求动生电动势;(2)中利用平均速率等效法,快速求解摩擦力功率,再由能量守恒关系得出拉力的功率,显得思路清晰、简单明了,更适合学生.