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简答题高中物理

2021-07-19

一半径为R的带电圆球，其电荷体密度为，ρ₀为一常量，r为球内某点至球心的距离。
试求：
(1)球内外的场强分布；
(2)r为多大时，场强最大?该点的场强为多大?

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1 案例下面是一道作业题及某学生的解答。
题目：如图5所示，一个半径为R的半球形的碗固定在桌面上，碗水平，点O为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根轻质细线跨在碗口上，线的两端分别系有小球A和B。当它们处于平衡状态时，小球A与点O的连线与水平线的夹角为60°。

求：(1)小球A与小球B的质量比m_A：m_B。
(2)现将A球质量改为2m，B球质量改为m，且开始时A球位于碗口C点，由静止沿碗下滑。当A球滑到碗底时，两球的速率为多大?
解：(1)设绳上拉力为T，碗对A球的弹力为N，根据对称性可得N=T。
由平衡条件得：2Tcos30°=m_Ag。
对B球，受到的拉力与重力平衡，即T=m_Bg。
联立以上各式得m_A：m_B=

：1。
(2)当A球滑到碗底时，A球下降的高度为R，B球上升的高度为拉R，根据机械能守恒定律有

问题：
(1)指出解答中的错误，分析错误的原因，给出正确解法。(10分)
(2)给出教学思路，帮助学生掌握相关知识。(10分)

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2 案例某教师在高中物理“磁感应强度”一课中用“探究影响通电导线受力的因素”的实验帮助学生理解磁感应强度的大小，下面是教学片段。
教师：我们知道磁场对通电导线有作用力，下面我们通过实验来看一下磁感应强度的大小和哪些因素有关。
(学生阅读教材中的内容)

教师：下面我让较小的电流通过导体，请同学们观察导线由静止位置偏开的角度。若减小外部电路电阻，使导体中的电流变大，这个角度怎样变化?
(教师做实验，学生观察)
教师：同学们，从刚才的两次实验你能得出什么结论?
学生甲：电流变大，角度变大。
教师：好，这位同学看得很仔细。这个现象说明了什么?
学生乙：电流变大，磁体对通电导线的作用力变大。
教师：是这样的，这个实验说明磁场对通电导线的作用力和电流的大小成正比，其他同学还有什么看法吗?
学生丙：老师，通电导线周围也产生磁场，随着电流的增大不会影响作用力的大小吗?
教师：这个不用考虑，按书上的就行了。我们再来看通电导线的长度和作用力大小的关系。
问题：
(1)对上述教学片段进行评述。(15分)
(2)针对上述教学片段中的问题，提出改进的教学思路。(15分)

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3 阅读下列材料，完成教学设计。

任务：
(1)说明教材中丁图设置条形磁铁S极抽出的实验设计意图。(4分)
(2)基于该实验，设计一个包含师生交流的教学方案帮助学生掌握相关知识。(8分)

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