《江蘇省泰州市高考物理二輪復(fù)習(xí) 22變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律在電磁學(xué)中的應(yīng)用課件》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《江蘇省泰州市高考物理二輪復(fù)習(xí) 22變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律在電磁學(xué)中的應(yīng)用課件(17頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專(zhuān)題二 恒力作用下的的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 1.兩等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中,連線(xiàn)中點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零,從連線(xiàn)中點(diǎn)沿中垂線(xiàn)延伸到無(wú)限遠(yuǎn),場(chǎng)強(qiáng)先變大后變小. 2.兩等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中,連線(xiàn)上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度,以中點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小,連線(xiàn)的中垂線(xiàn)為等勢(shì)線(xiàn)以無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為0,中垂線(xiàn)的電勢(shì)等于0. 3.平行板電容器充電后與電源斷開(kāi),再稍微改變板間距離時(shí),場(chǎng)強(qiáng)不變. 4.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,任意兩點(diǎn)連線(xiàn)中點(diǎn)的電勢(shì)等于 這兩點(diǎn)電勢(shì)的平均值 5.E=U/d只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng),式中d為沿 電場(chǎng)線(xiàn) 方向上兩點(diǎn)的距離 6.若帶電粒子在有洛倫茲力作用的復(fù)合場(chǎng)中做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),此運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)方法指導(dǎo): 在從題給的條件出發(fā),根據(jù)電磁力的特點(diǎn),認(rèn)真分析好
2、物體所受的電磁力(包括電場(chǎng)力、安培力、洛倫茲力等)后,勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律在電磁學(xué)中的應(yīng)用問(wèn)題就轉(zhuǎn)化為勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律在力學(xué)中的應(yīng)用問(wèn)題后續(xù)的解題方法與力學(xué)中的物體平衡問(wèn)題解題方法相同,要注意以下三點(diǎn): (1)正確分析研究對(duì)象的受力情況; (2)把握不同場(chǎng)對(duì)電荷作用的特點(diǎn)與差異; (3)認(rèn)真分析運(yùn)動(dòng)的詳細(xì)過(guò)程充分挖掘隱含的有 效信息1電荷在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的勻變速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 圖2212電荷在周期性交替變化的恒力作用下的往復(fù)運(yùn)動(dòng)【例2】如圖所示,A、B為水平放置的平行金屬板,板間距離d為20cm(遠(yuǎn)小于板的長(zhǎng)和寬),在兩板之間有一個(gè)帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)P,質(zhì)量為0.1g,已知若在A、B間加電壓U0=20V,則質(zhì)
3、點(diǎn)P可以保持靜止,現(xiàn)在A、B間加上如圖乙所示的隨時(shí)間t變化的電壓,U=2U0.在t時(shí)質(zhì)點(diǎn)P位于A、B間的中點(diǎn)處,且初速度為零,質(zhì)點(diǎn)P能=0在A、B之間以最大幅度上下運(yùn)動(dòng)而又不與兩板相碰,并且以后每次經(jīng)過(guò)A、B間的中點(diǎn)時(shí)速度最大(質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始從中點(diǎn)上升到最高點(diǎn),及以后每次從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)或從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過(guò)程中,電壓只改變一次)(g=10m/s2,)求:(1)質(zhì)點(diǎn)的帶電量q;(2)質(zhì)點(diǎn)從A、B間的中點(diǎn)第一次上升到最高點(diǎn)的時(shí)間t. 500021111.0 10 C2 1 2U 1442t0.120.2s2UqmgqdqUmgdagmggddgtstt由:可得:加上的電壓后,質(zhì)點(diǎn)加速度欲使質(zhì)點(diǎn)最大幅度
4、上下運(yùn)動(dòng),則其到最高點(diǎn)速度必為零,質(zhì)點(diǎn)上升過(guò)程為一段加速度為 的勻加速和一段撤去電壓后加速度為 的勻減速 這就需在處撤去電壓,有 解得:,則【解析】“”0.最大幅度上下運(yùn)動(dòng) 即在最高點(diǎn)速【點(diǎn)】度為切入 51 1.0 10 C; 2 0.2:s 答案【點(diǎn)評(píng)】 帶電粒子在周期性變化的電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況較復(fù)雜,解題的關(guān)鍵主要是:分析粒子運(yùn)動(dòng)的各個(gè)過(guò)程的受力情況、運(yùn)動(dòng)情況;根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況選擇適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律,如牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式等列方程求解 3電磁導(dǎo)軌中的勻變速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題【例3】如圖甲所示,一對(duì)平行光滑導(dǎo)軌,放在水平面上,兩導(dǎo)軌間的距離L=0.20m,電阻R=1.0;有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上,與兩軌道
5、垂直,桿及兩軌道的電阻均可忽略不計(jì),整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直軌道面向下,如圖甲所示現(xiàn)用一外力 F沿軌道方向拉桿,使之做勻加速運(yùn)動(dòng),測(cè)得力F與時(shí)間t 的關(guān)系如圖乙所示求桿的質(zhì)量m和加速度a. FvtEBLvBLatEIR切割磁感線(xiàn)的棒相當(dāng)于電源,從圖象獲得外力 信息導(dǎo)體桿在軌道上做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),用 表示瞬時(shí)速度, 表示時(shí)間,則桿切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為: 閉合回路中的感【切入應(yīng)電流為 點(diǎn) 】【解析】 222 0.1kg10m/s .FBILmaB L atFmaRma 由安培力公式和牛頓第二定律得: 由、式得 由圖線(xiàn)上取兩點(diǎn)代入上式,可解得 質(zhì)量,加速度20.1kg10m/s 答案:【點(diǎn)評(píng)】 本題已知圖象要求利用電磁學(xué)和力學(xué)知識(shí)求出相應(yīng)的物理量,處理本類(lèi)問(wèn)題關(guān)鍵是要審清圖象圖象中的斜率、截距、面積等表征的物理意義或物理量是重點(diǎn)分析的內(nèi)容,再運(yùn)用力學(xué)知識(shí)、電磁學(xué)知識(shí)及電路規(guī)律來(lái)求解