对一道上海物理高考题及此类题型的质疑.docVIP

各位老师，我是一名高三学生，在做题过程中，对一道2013年上海高考题存在疑问，并质疑此题的正确性，借此平台提出，望各位老师解惑。 首先要从另一道题说起： 如图甲所示，两相互平行的光滑金属导轨水平放置，导轨间距L=0．5m，左端接有电阻R=3，竖直向下的磁场磁感应强度大小随坐标x的变化关系如图乙所示．开始导体棒CD静止在导轨上的x=0处，现给导体棒一水平向右的拉力，使导体棒以lm/s2的加速度沿x轴匀加速运动，已知导体棒质量为2kg，电阻为2，导体棒与导轨接触良好，其余电阻不计．求：求 拉力随时间变化的关系式； 原题答案：设经过时间导体棒的速度为，位移产生的感应电动势根据乙图可知产生的感应电流根据牛顿第二定律有整理得 但是，E=BLV 在此处真的适用吗？ 不妨先来看看此式的推导:E=ΔΦ/Δt ΔΦ=BΔS ΔS=LVΔt 联立求得E=BLV 也就是说，在此式中，B必须是一个定值，但此题中，B显然不是定值。 也有人说，B是随着x变化而变化的，因此，对于一个确定的x值，B就是一个确定的值，因此该式适用。 此时，我认为应该注意法拉第电磁感应定律的普适公式E=n*ΔΦ/Δt 瞬时的电压E=ΔΦ/Δt是指t趋向于无穷小时所得的电压 我们运用ΔΦ/Δt =BΔS /Δt的原因，是当B不变时，Φ的变化完全是由于S的变化造成的，在此题中，无论当时间t趋向于多么小的值，ΔΦ/Δt =BΔS /Δt这一式子都不可能成立，因为无论t趋向于多小的值，仅ΔS是不能完全表示出磁通量的变化的，由于B的变化，实际ΔΦ要大于用ΔΦ=BΔS这一公式算出的ΔΦ 。 下面看另一种解法 Φ=BS ；B=2x；;S=Lx 联立得：Φ= ?t^4 /4 此时，对Φ求导，即：E=dΦ/dt=t^3 I=E/(R+r) ;F(安培力)=BIL 由以上各式得：F（安培力）=t^5 /10 所以F=2+ t^5 /10 显然，两种解法所求结果并不相同。 第二种解法紧扣法拉第电磁感应定律（普适公式），即E=nΔΦ/Δt 因此第二种解法不存在解法一中所存在的问题，因此此解为正解。 那么，第一种解法则是错解，也就是说，E=BLv 对此情境并不适用。 以上为我的理论基础，若赞同，请继续往下看；若认为我的解法存在问题，恳请各位老师为我解惑。 我的电子邮箱是：sdyxyrz@163.com 以下为我所质疑的高考题： （2013年上海高考物理33题）如图，两根相距l=0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值R=0.15Ω的电阻相连．导轨x＞0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，变化率k=0.5T/m，x=0处磁场的磁感应强度B0=0.5T．一根质量m=0.1kg、电阻r=0.05Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直．棒在外力作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右运动，运动过程中电阻上消耗的功率不变．求：（1）电路中的电流；（2）金属棒在x=2m处的速度；（3）金属棒从x=0运动到x=2m过程中安培力做功的大小；（4）金属棒从x=0运动到x=2m过程中外力的平均功率． 原题所给第（1）（2）问答案： 若上一题中的理论成立，那么E=BLv 这一公式对此题并不适用，而答案中用到了这一公式，或者说，解答此题必须用到这一公式，因此，我质疑，此题目及答案存在问题。 以上为我的质疑，希望各位老师能为我解惑。