（步步高）2016版高考物理（全国专用）大二轮总复习与增分策略配套课件+配套文档 专题二力与物体的直线运动第2讲动力学观点在电学中的应用

（步步高）2016版高考物理（全国专用）大二轮总复习与增分策略配套课件+配套文档 专题二力与物体的直线运动第2讲动力学观点在电学中的应用内容摘要：

1、高中物理资源下载平台 动力学观点在电学中的应用高考题型 1电场内动力学问题分析解题方略1在电场中处理力学问题时，其分析方法与力学相同首先进行受力分析，然后看粒子所受的合力与速度方向是否一致，其运动类型有电场内的加速运动和在交变电场内的往复运动2动力学观点分析方法 a ，E ，v 2v d 20例 1 (2015全国第三次大联考) 质量为 m、电荷量为q 的小球从某一点静止释放，运动t 秒后空间出现竖直方向的匀强电场，再经过 t 秒，小球又回到出发点，不计空气阻力且始终没有落地求电场强度 (2015枣庄市模拟)如图 1 所示，质量为 m、电荷量为 q 的小球在电场强度为 E 的匀强电场中，以初速 2、度 直线 匀变速运动，直线 水平面的夹角为 30，若小球在初始位置的电势能为零，重力加速度为 g，且 mg下面说法中正确的是( )图 1A电场方向竖直向上B小球运动的加速度大小为 球最大高度为 小球电势能的最大值为(多选)(2015沈阳市检测)如图 2 甲所示，有一绝缘圆环，圆环上均匀分布着正电荷，圆环平面与竖直平面重合一光滑细杆沿垂直圆环平面的轴线穿过圆环，细杆上套有一个质量为 m10 g 的带正电的小球，小球所带电荷量 q0 4 C小球从 C 点由静止释放，其沿细杆由 C 经 B 向 A 运动的 vt 图象如图乙所示小球运动到 B 点时，速度图象的切线斜率最大(图中标出了该切线 )则下列说 3、法正确的是 ()图 2A在 O 点右侧杆上，B 点场强最大，场强大小为 EV/ C 到 A 的过程中，小球的电势能先减小后变大C由 C 到 A 电势逐渐降低DC、B 两点间的电势差 预测 3(多选)(2015遂宁市模拟)如图 3 所示，三个可视为质点的金属小球 A、B、C，质量分别为 m、2m 和 3m，B 球带负电，电荷量为q，A、C 不带电，用不可伸长的绝缘细线将三球连接，最上边的细线连接在斜面顶端的 O 点，三球均处于场强大小为 E 的竖直向上的匀强电场中，三段细线均伸直，三个金属球均静止于倾角为 30的绝缘光滑斜面上，则下列说法正确的是()图 3AA、B 球间的细线的张力为5、B 球间 4、的细线的张力可能为零C将线 断的瞬间，B、C 间的细线张力为线 断的瞬间，A、B 球间的细线张力为 磁场内动力学问题分析解题方略1对于磁场内的动力学问题，要特别注意洛伦兹力的特性，因 F 洛 速度 v 的变化影响受力，受力的变化又反过来影响运动2带电粒子在电场力、重力和洛伦兹力共同作用下的直线运动只能是匀速直线运动3此类问题也常出现临界问题，如滑块脱离木板的临界条件是支持力为零例 2 (多选)(2015江苏南京、盐城二模)如图 4 所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为 的匀强磁场，一质量为 0.2 足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端放置一质量为 m正电 q 的滑块，滑块与绝缘木 5、板之间动摩擦因数为 块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，现对木板施加方向水平向左，大小为 F 的恒力，g 取 10 m/滑块()图 4A开始做匀加速运动，然后做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动B一直做加速度为 2 m/匀加速运动，直到滑块飞离木板为止C速度为 6 m/s 时，滑块开始减速D最终做速度为 10 m/s 的匀速运动预测 4(2015绵阳市模拟)如图所示，一个不计重力的带电粒子以 各图的虚线射入场中A 中 I 是两条垂直纸平面的长直导线中等大反向的电流，虚线是两条导线连线的中垂线；B 中Q 是两个位置固定的等量同种点电荷的电荷量，虚线是两位置连线的中垂线；C 中 I 是 6、圆环线圈中的电流，虚线过圆心且垂直圆环平面；D 中是正交的匀强电场和匀强磁场，虚线垂直于电场和磁场方向，磁场方向垂直纸面向外其中，带电粒子不可能做匀速直线运动的是()高中物理资源下载平台 如图 5 所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根水平放置的平行粗糙金属导轨F，导轨上放有一金属棒 t0 时刻起，给金属棒通以图示方向的电流且电流 I 的大小与时间 t 成正比，即 I中 k 为常量，不考虑电流对匀强磁场的影响，金属棒与导轨始终垂直且接触良好下列关于金属棒的加速度 a、速度 v 随时间 t 变化的关系图象，可能正确的是()图 5预测 6(2015南平市 5 月模拟) 如图 6 甲，一带电物块无初速度 7、地放在皮带轮底端，皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针传动，该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，物块由底端E 运动至皮带轮顶端 F 的过程中，其 vt 图象如图乙所示，物块全程运动的时间为 4.5 s，关于带电物块及运动过程的说法正确的是()图 6A该物块带负电B皮带轮的传动速度大小一定为 1 m/已知皮带的长度，可求出该过程中物块与皮带发生的相对位移D在 24.5 s 内，物块与皮带仍可能有相对运动高中物理资源下载平台 电磁感应中的动力学问题分析解题方略1对于导体棒在磁场中动力学问题的分析要特别注意棒中的感应电流受到的安培力一般是阻力2电磁感应中导体棒在安培力和其他恒力作用下的三种运动类型：匀速直 8、线运动、加速度逐渐减小的减速直线运动、加速度逐渐减小的加速直线运动例 3 (2015厦门市 5 月模拟) 如图 7 甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为 L2 m，导轨平面与水平面成 30角，下端连接阻值 R 的电阻；质量为m1.4 值 r 的匀质金属棒 在两导轨上，距离导轨最下端为 m，棒与导轨垂直并保持良好接触，动摩擦因数 匀强磁场337方向与导轨平面垂直(向上为正 )，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示 (g10 m/ 7(1)在 01.0 s 内，金属棒 持静止，求通过的电流大小和方向；(2)求 t1.1 s 时刻，受到的摩擦力的大小和方向；(3)1.2 s 后对 9、 施加一沿斜面向上的拉力 沿斜面向上做匀加速运动，加速度大小为 5 m/写出拉力 时间 t(加 F 时开始计时)的变化关系式预测 7(多选)(2015陕西西工大附中四模)如图 8 所示，足够长的光滑“ ”形金属导体框竖直放置，除电阻 R 外其余部分阻值不计质量为 m 的金属棒 框架接触良好磁高中物理资源下载平台 、B 2 的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在 域现从图示位置由静止释放金属棒 金属棒进入磁场 域后，恰好做匀速运动以下说法中正确的有()图 8A若 1，金属棒进入 域后仍保持匀速下滑B若 1，金属棒进入 域后将加速下滑C若 属棒进入 域后先减速后匀速下滑预测 8(20 10、15宣城市三模)两根足够长的平行光滑导轨竖直固定放置，顶端接一电阻 R，导轨所在平面与匀强磁场垂直将一金属棒与下端固定的轻弹簧的上端拴接，金属棒和导轨接触良好，重力加速度为 g，如图 9 所示现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则()图 9A回路中产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量B金属棒在最低点的加速度小于 弹簧弹力等于金属棒的重力时，金属棒下落速度最大D金属棒在以后运动过程中的最大高度一定等于静止释放时的高度预测 9(2015嘉兴市二模)如图 10 甲所示是航母上的舰载机通过电磁弹射起飞的示意图，其原理可简化成图乙所示情景：水平面内由平行长直金属导轨组成的区域内，等间距分布着竖直向下和 11、竖直向上的磁场，磁感应强度均为 B；航母甲板下方的电磁弹射车可简化为一个矩形金属框，其长边等于导轨间距 L、短边等于每个磁场的宽度，电阻为 ，金属框在电磁力的作用下也向右运动，从而带动航母甲板上方的舰载机向前运动舰载机与电磁弹射车组成的弹射系统总质量为 m、运动时所受阻力大小恒为 F，金属框外的电阻不计(1)当弹射系统在轨道上匀速运动时，求金属框内的电流大小和磁场相对金属框的速度大小；(2)若 t0 时，磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动，经一段时间后，金属框也开始做匀加速直线运动，其速度与时间关系如图丙所示已知 t 时刻金属框速度为 磁场的加速度大小图 10提醒：完成作业专题二第 2 讲 12、高中物理资源下载平台 动力学观点在电学中的应用高考题型 1电场内动力学问题分析例 1 ，方向竖直向上4竖直向下为正方向，则有释放后 t 秒末的速度 t 秒内为匀变速直线运动，位移 02出现电场后，经过 t 秒，小球又回到初始位置，说明电场力竖直向上，根据小球带正电，可判断电场方向竖直向上，出现电场后，合力为恒力，仍为匀变速直线运动，设回到出发点的速度大小为 t2t 秒内的位移 ( x 2整理可得 v 1根据牛顿运动定律有 mgqE 磁场内动力学问题分析例 2由于滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为 摩擦力能提供的最大加速度为g5 m/以当 的恒力作用于木板时，滑块与木板一起以 a m m/加速度一起运动，当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力，当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零，此时 得：v10 m/s，此时摩擦力消失，滑块做匀速运动，而木板在恒力作用下做匀加速运动，a m/ m/后发生相对滑动，后做速度为 10 m/s 的匀速运动故 A、D 正确，B 错误；滑块开。