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耶鲁大学公开课：基础物理 II
本课程共25集 翻译完 欢迎学习
该门课程为耶鲁大学Spring 2010新开课程，系 “基础物理 ”
(代号：PHYS 200 [ 授课学期：Fall 2006]这门课程的延续).紧着上部分课程，课程内容涵盖电学、磁力学、光学、量子力学等。（16-25集感谢史国强校对）
名称：Ramamurti Shankar
职业：耶鲁大学物理学教授，早期研究粒子物理学理论，现研究高分子物理学理论。伯克利加州大学理论粒子物理学博士。因其“将场论技术创新地运用于高分子系统”获得美国物理协会颁发的Julius Edgar Lilienfeld奖。著书《量子力学原理》等。
学位：物理学博士
耶鲁大学（Yale University）,旧译“耶劳大书院”，是一所坐落于美国康涅狄格州纽黑文市的私立大学，始创于1701年，初名“大学学院”（Collegiate School）。今为常青藤联盟的成员之一。耶鲁大学是美国历史上建立的第三所大学，第一所是哈佛大学，第二所是威廉玛丽学院。它和哈佛大学、普林斯顿大学齐名，历年来共同角逐美国大学和研究生院前三名的位置。该校教授阵容、学术创新、课程设置和场馆设施等方面堪称一流。哈佛大学注重和闻名于研究生教育，威廉玛丽学院闻名于本科生教育，而耶鲁则是双脚走路，都非常著名。
公开课客户端下载静电场 | 2015北京物理第24题
静电场 | 2015北京物理第24题
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谢谢老师，老师讲得非常好你看不到我~
看不到我……
视频: 初三物理徐永强：第24-25题
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初三物理徐永强：第24-25题
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初三物理徐永强：第24-25题
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药品服务许可证(京)-经营-不比不知道，一比真奇妙欣赏2005全国理综I? 24题和1997全国物理25题两道物理试题
不比不知道，一比真奇妙欣赏2005全国理综I? 24题和1997全国物理25题两道物理试题
不比不知道，一比真奇妙
湖北丹江口市第一中学 汪新亮
　　2005年全国高考理综I物理题第24、25两题分别与97年全国高考物理第25、26两题不管从考试内容还是物理状态、过程、情境、模型都有很多相似之处，甚至从文字表达上也明显一样。
　　一、大家先欣赏2005全国理综I&
24题和1997全国物理25题两道物理试题及答案
　　例1（2005全国理综I24题）（19分）如图，质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩。开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向。现在挂钩上挂一质量为m3的物体C并从静止状态释放，已知它恰好能使B离开地面但不继续上升。若将C换成另一个质量为（m1+m3）的物体D，仍从上述初始位置由静止状态释放，则这次B刚离地面时D的速度的大小是多少？已知重力加速度为g。
　　解：开始时，A、B静止，设弹簧压缩量为x1，有kx1=m1g&&
　　挂C并释放后，C向下运动，A向上运动，设B刚要离地时弹簧伸长量为x2，有
kx2=m2g &&&②。
　　B不再上升，表示此时A和C的速度为零，C已降到其最低点。由机械能守恒，与初始状态相比，弹簧性势能的增加量为△E=m3g（x1+x2）－m1g（x1+x2）&&&
　　C换成D后，当B刚离地时弹簧势能的增量与前一次相同，由能量关系得：
　　由③④式得& &&&&&&⑤
　　由①②⑤式得
　　&&& ⑥
　　例2（1997全国物理25题）（12分）质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上。平衡时，弹簧的压缩量为x0，如图所示。一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连。它们到达最低点后又向上运动。已知物块质量也为m时，它们恰能回到O点。若物块质量为2m，仍从A处自由落下，则物块与钢板回到O点时，还具有向上的速度。求物块向上运动到达的最高点与O点的距离。
　　解：物块与钢板碰撞时的速度　　　　①
　　设v1表示质量为m的物块与钢板碰撞后一起开始向下运动的速度，因碰撞时间极短，动量守恒，mv0＝2mv1&&&
　　刚碰完时弹簧的弹性势能为EP。当它们一起回到O点时，弹簧无形变，弹性势能为零，根据题给条件，这时物块与钢板的速度为零，由机械能守恒，&&&& ③
　　设v2表示质量为2m的物块与钢板碰撞后开始一起向下运动的速度，则有2mv0＝3mv2&
　　仍继续向上运动，设此时速度为v，则有 &⑤
　　在以上两种情况中，弹簧的初始压缩量都是x0，故有 　 ⑥
　　当质量为2m的物块与钢板一起回到O点时，弹簧的弹力为零，物块与钢板只受到重力作用，加速度为g。一过O点，钢板受到弹簧向下的拉力作用，加速度大于g。由于物块与钢板不粘连，物块不可能受到钢板的拉力，其加速度仍为g。故在O点物块与钢板分离，分离后，物块以速度v竖直上升，则由以上各式解得，物块向上运动所到最高点与O点的距离为　　⑦
　　现对两题物理过程与遵循规律比较如下表：
　　二、大家再赏析2005全国理综25题和1997全国物理26题
　　2005全国理综25题和1997全国物理26题都考察了带电微粒在电容器里作类平抛运动，以及离开电容器后作匀速直线运动。2005全国理综25题先通过左边的稳恒电路将某一电压加到电容器两端，由于照射光不同其相应的电阻也发生变化，从而电容器两端的电压会发生变化，电子在电场中作类平抛运动，离开电场后继续作匀速直线运动，最后打在屏幕S上。1997全国物理26题先通过加速电压加压后再偏转，偏转电压作周期性线型变化，电子在电场中作类平抛运动，离开电场后继续作匀速直线运动，最后打在筒上。两题都有部分电子将打到电容器极板上而不能打到屏或筒上。
　　例3（2005全国理综25题）（20分）图a中B为电源，电动势E=27V，内阻不计。固定电阻R1=500Ω，R2为光敏电阻。C为平行板电容器，虚线到两极板距离相等，极板长l1=8．0×10-2m，两极板的间距d=1．0×10-2m。S为屏，与极板垂直，到极板的距离l2=0．16m。P为一圆盘，由形状相同、透光率不同的三个扇形a、b和c构成，它可绕AA/轴转动。当细光束通过扇形a、b、c照射光敏电阻R2时，R2的阻值分别为1000Ω、2000Ω、4500Ω。有一细电子束沿图中虚线以速度v0=8．0×106m/s连续不断地射入C。已知电子电量e=1．6×10-19C，电子质量m=9×10-31kg。忽略细光束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力。假设照在R2上的光强发生变化时R2阻值立即有相应的改变。
　　⑴设圆盘不转动，细光束通过b照射到R2上，求电子到达屏S上时，它离O点的距离y。（计算结果保留二位有效数字）。
　　⑵设转盘按图a中箭头方向匀速转动，每3秒转一圈。取光束照在a、b分界处时t=0，试在图b给出的坐标纸上，画出电子到达屏S上时，它离O点的距离y随时间t的变化图线（0~6s间）。要求在y轴上标出图线最高点与最低点的值。（不要求写出计算过程，只按画出的图线评分。）
　　解：（1）设电容器C两析间的电压为U，电场强度大小为E，电子在极板间穿行时y方向上的加速度大小为a，穿过C的时间为t1，穿出时电子偏转的距离为y1，
　　&&&&& ①
　　&&&&&&&&& ②
　　eE=ma&&&&&&&&&&
　　&&&&&&&&& ④
　　&&&&& ⑤
　　由以上各式得 &&&&&&&&&&&&&⑥
　　代入数据得& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&⑦
　　由此可见，电子可通过C．
　　设电子从C穿出时，沿y方向的速度为v，穿出后到达屏S所经历的时间为t2，在此时间内电子在y方向移动的距离为y2，
　　vy=at1&&&&&&&&
　　&&&&&& ⑨
　　y2=vyt2&&&&&&&&&
　　由以上有关各式得&&&&&& &&&&&&&（11）
　　代入数据得
y2=1．92×10－2m
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&（12）
　　由题意
y=y1+y2=2．4×10－2m&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&（13）
　　（2）根据
　　由以上两式可知，电子到达屏S上离O点的距离y正比于。当光依次通过b、c、a照射光敏电阻时，其电阻分别为2000Ω，4500Ω、1000Ω，根据比值法很快就能求出离O点的距离y。但是当光敏电阻为1000Ω时，由于
　　电子将打到电容器极板上而不能到达屏s如图所示：
　　例4（1997全国物理26题）（12分）如图1所示，真空室中电极K发出的电子（初速不计）经过U0＝1000伏的加速电场后，由小孔S沿两水平金属板A、B间的中心线射入。A、B板长l＝0．20米，相距d＝0．020米，加在A、B两板间电压u随时间t变化的u-t图线如图2所示。设A、B间的电场可看作是均匀的，且两板外无电场。在每个电子通过电场区域的极短时间内，电场可视作恒定的。两板右侧放一记录圆筒，筒在左侧边缘与极板右端距离b＝0．15米，筒绕其竖直轴匀速转动，周期T＝0．20秒，筒的周长s＝0．20米，筒能接收到通过A、B板的全部电子。
　　（1）以t＝0时（见图2，此时u＝0）电子打到圆筒记录纸上的点作为xy坐标系的原点，并取y轴竖直向上。试计算电子打到记录纸上的最高点的y坐标和x坐标。（不计重力作用）
　　（2）在给出的坐标纸（图3）上定量地画出电子打到记录纸上的点形成的图线。
　　解：（1）计算电子打到记录纸上的最高点的坐标设v0为电子沿A、B板的中心线射入电场时的初速度，则&& &&&&①
　　电子在中心线方向的运动为匀速运动，设电子穿过A、B板的时间为t0，则l＝v0t0&&&&&&
　　电子在垂直A、B板方向的运动为匀加速直线运动。对于恰能穿过A、B板的电子，在它通过时加在两板间的电压uc应满足　　&& ③
　　联立①、②、③式解得　　＝＝20伏
　　此电子从A、B板射出时沿y方向的分速度为 ＝&&&&&&&&& ④
　　此后，此电子作匀速直线运动，它打在记录纸上的点最高，设纵坐标为y，由图4可得　　＝&&&&&&&& ⑤
　　由以上各式解得
y＝ ＋＝2．5cm&&&&&&
　　从题给的u-t图线可知，加于两板电压u的周期T0＝0．10秒，u的最大值um＝100伏，因为uc&Um，在一个周期T0内，只有开始的一段时间间隔△t内有电子通过A、B板△t＝&&&&&&&& ⑦
　　因为电子打在记录纸上的最高点不止一个，根据题中关于坐标原点与起始记录时刻的规定，第一个最高点的x坐标为x1＝＝2cm　　　　　⑧
　　第二个最高点的x坐标为
x2＝＝12cm　　　　　　　　　　⑨
　　第三个最高点的x坐标为
&x3＝=22cm
　　由于记录筒的周长为20厘米，所以第三个最高点已
　　与第一个最高点重合，即电子打到记录纸上的最高点只有两个，它们的x坐标分别由⑧和⑨表示。
　　（2）电子打到记录纸上所形成的图线，如图5所示。
　　三、如何备考？
　　通过以上四题的比较与分析，我的意思并不是要求在复习过程中猜题背题记题，希望复习中，注重从不同角度设置全新的物理情景或者在旧模型中经常变换过程情景，使陈题面貌翻新，精心挑选复习题，充分发挥复习题的功能，充分挖掘典型中的知识点、能力点、力争作到一题多解、一题多变。
　　能够在把握好物理研究对象（单个物体或系统）的前提下，正确区分不同物理状态，分析清楚各个物理过程（大过程可分解许多小过程）和情景，在此基础上建立恰当的物理模型，明确解决问题的思路和方法，运用所学物理知识来解决问题，并尝试改变某一过程，对每一个题目真正掌握，并能做到举一反三，触类旁通，做一题而知一类题。
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