以下是一些高二物理复合例题:
1. 电磁感应与电路设计的综合:题目中往往有法拉第电磁感应定律、欧姆定律、串并联电路等知识,要求考生根据题目的要求,确定哪个用电器应该短路,哪个用电器应该并联或者串联。
2. 电磁波的传播与应用:题目中给出电磁波的传播方式,如激光、无线电波等,要求考生分析如何接收或发射电磁波。
3. 光学与力学的综合:题目中往往有光的折射、反射定律,以及物体的运动状态变化规律,要求考生根据题目要求,确定物体在光线的哪个位置发生折射或者反射,以及如何改变其运动状态。
4. 原子物理的综合:题目中涉及到原子结构、原子能级、光电效应等知识,要求考生根据题目要求,确定需要吸收或者放出多少能量,以及如何改变原子结构。
5. 力学与电学的综合:题目中涉及到物体的运动状态变化规律和电路中电流、电压、电阻之间的关系,要求考生根据题目要求,确定如何改变电路中的电阻或者电源电压,以改变电流的大小和方向。
这些题目涵盖了高二物理的主要知识点和考试重点,需要考生在平时的学习中不断积累和练习。
题目:一个长为L的金属棒,一端固定在细杆上,另一端悬挂在天花板上。棒的电阻为R,它可以在垂直于棒的磁场中摆动。已知磁感应强度为B的磁场在棒中移动的感应电动势为E,求棒在摆动过程中产生的最大动能。
解析:
磁场中摆动的金属棒会产生感应电流,电流会在磁场中产生感应电动势。
当金属棒摆到最低点时,感应电动势最大,此时金属棒受到向上的安培力和向下的重力,安培力的大小取决于磁感应强度B和金属棒的长度L以及摆动的速度。
能量守恒定律告诉我们,当金属棒摆动时,它的动能会发生变化,而这些变化是由安培力和重力的做功引起的。
解题步骤:
1. 首先,根据法拉第电磁感应定律 E = BLV,其中V是摆动的速度,B是磁感应强度,L是金属棒的长度。
2. 接下来,我们需要找到金属棒在摆动过程中的最大动能。当金属棒摆到最低点时,速度最大,此时受到向上的安培力F = BIL(I是电流强度,L是金属棒的长度)。
3. 根据牛顿第二定律 F = ma + mg(a是向下的加速度),我们可以得到金属棒的质量m = F/(g + a)。
4. 最后,根据能量守恒定律,金属棒的最大动能 EK = 1/2mv^2 = m(v^2) = m(BLv)^2 / 2B^2L^2。
答案:当金属棒摆到最低点时,它的最大动能等于磁感应强度的平方和金属棒长度乘积的一半再乘以金属棒的速度的平方。
这个例题综合了电磁感应、能量守恒定律和牛顿第二定律的知识,可以帮助你更好地理解这些概念在物理中的应用。