二、题解:(1)依数据描点用图得以下图像。 由表格中数据可知,金属棒先做加速度减小的加速运动,最后做匀速运动。从直线段求斜率知,最终棒以7m/s匀速下落。
(2)根据动能定理:WG+W安=mvt2/2-mv02/2 W安= mvt2/2-mv02/2 -mgh=0.01×72/2-0.01×10×3.5=-0.105J 克服安培力做的功等于整个电路的的焦耳热。 QR=E电(QR/QR+Qr)=0.06 J (3)当金属棒匀速下落时, G=F安 F安=BIL I=E/(R+r) E=nΔΦ/Δt=BLh/Δt q=It(t=Δt) 解得:BL=0.1(T m ) 电量q=It=0.2C 三、题目的创新之处和存在的问题 此问题情景很旧,一般都是给出磁感就强度和导体棒的长度,据平衡条件去求解末速度的。该题的创新之处在于其通过数据列表作图像的方法求解变加速运动问题的收尾速度。培养学生从数据作图像的能力,并培养学生从图像和受力情况分析去判断物体运动性质,最后要通过求图像的切线斜率的方法求速度。 存在的问题是题目的数据表格中给出的导体棒在0.3s、0.4s两个时刻下落的距离数据是错误的。因为从图像可知道,在0.3s秒后物体已经达到了稳定速度7.0m/s。命题者是用0.7s对应的数据来求解第一问题的,我自己也是这样求解的,所以同样没有发现题目的数据有问题。我的科代表张莹和她的同学发现,如果用同样方法,取0.3s或0.4s的数据进行计算,会发现物体的动能增加比重力势给的减少量还多,这显然违反了能量守恒定律。这显然是命题者的一个疏忽所致。这也提醒我们老师在编题时要注意条件与结果的自洽性,不能为了数值计算的简单而随意编造数据。
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