《高考物理大二輪復(fù)習(xí)與增分策略 專題二 力與物體的直線運(yùn)動(dòng) 第2講 動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)在電學(xué)中的應(yīng)用課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理大二輪復(fù)習(xí)與增分策略 專題二 力與物體的直線運(yùn)動(dòng) 第2講 動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)在電學(xué)中的應(yīng)用課件（32頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2講動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)在電學(xué)中的應(yīng)用專題二力與物體的直線運(yùn)動(dòng)知識(shí)回扣1.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力的方向始終 粒子的速度方向.2.帶電粒子在電場(chǎng)力、重力和洛倫茲力共同作用下的直線運(yùn)動(dòng)只能是_運(yùn)動(dòng).3.帶電粒子(不計(jì)重力)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始被加速或帶電粒子沿著平行于電場(chǎng)的方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí)，帶電粒子做 運(yùn)動(dòng).4.電磁感應(yīng)中導(dǎo)體棒在安培力和其他恒力作用下的三種運(yùn)動(dòng)類型：_ 運(yùn)動(dòng)、加速度逐漸 的減速直線運(yùn)動(dòng)、加速度逐漸 的加速直線運(yùn)動(dòng).答案垂直于勻速直線勻變速直線勻速直線減小減小規(guī)律方法答案1.帶電粒子在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題：在電場(chǎng)中處理力學(xué)問(wèn)題時(shí)，其分析方法與力學(xué)相同.首先進(jìn)行 ，然后看粒

2、子所受的合力方向與 是否一致，其運(yùn)動(dòng)類型有電場(chǎng)內(nèi)的加速運(yùn)動(dòng)和在交變電場(chǎng)內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng).2.帶電粒子在交變電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)，一般多以加速、減速交替出現(xiàn)的多運(yùn)動(dòng)過(guò)程的情景出現(xiàn).解決的方法：(1)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)或動(dòng)力學(xué)分析其中一個(gè) 內(nèi)相關(guān)物理量的變化規(guī)律.(2)借助運(yùn)動(dòng)圖象進(jìn)行運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析.受力分析速度方向變化周期高考題型1電場(chǎng)內(nèi)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題分析高考題型3電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題分析高考題型2磁場(chǎng)內(nèi)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題分析內(nèi)容索引高考題型1電場(chǎng)內(nèi)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題分析解題方略解題方略1.在電場(chǎng)中處理力學(xué)問(wèn)題時(shí)，其分析方法與力學(xué)相同.首先進(jìn)行受力分析，然后看粒子所受的合力與速度方向是否一致，其運(yùn)動(dòng)類型有電場(chǎng)內(nèi)的加速運(yùn)動(dòng)和在交變電

3、場(chǎng)內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng).例1如圖1所示，一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37的光滑斜面上，當(dāng)整個(gè)裝置被置于一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí)，小物塊恰好靜止.重力加速度為 g，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)水平向右電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小；圖1解析解析小物塊受重力，電場(chǎng)力和彈力三力平衡：Eqmgtan 37解析答案(2)若將電場(chǎng)強(qiáng)度改為豎直向下，大小不變，小物塊的加速度是多大；解析解析由牛頓第二定律可得：(Eqmg)sin 37ma解析答案(3)若將電場(chǎng)強(qiáng)度改為水平向左，大小變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，小物塊從高度H處由靜止釋放，求小物塊到達(dá)地面的時(shí)間為多少.解析答案解析預(yù)測(cè)1(多選)在絕緣光滑的

4、水平面上相距為6L的A、B兩處分別固定正電荷QA、QB.兩電荷的位置坐標(biāo)如圖2甲所示.圖乙是AB連線之間的電勢(shì)與位置x之間的關(guān)系圖象，圖中xL點(diǎn)為圖線的最低點(diǎn)，若在x2L的C點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.小球在xL處的速度最大B.小球一定可以到達(dá)x2L點(diǎn)處C.小球?qū)⒁詘L點(diǎn)為中心做往復(fù)運(yùn)動(dòng)D.固定在A、B處的電荷的電量之比為QAQB41圖2解析解析據(jù)x圖象切線的斜率等于場(chǎng)強(qiáng)E，則知xL處場(chǎng)強(qiáng)為零，所以小球在C處受到的電場(chǎng)力向左，向左加速運(yùn)動(dòng)，到xL處加速度為0，從xL向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力向右，做減速運(yùn)動(dòng)，所以小球在xL處的速度最大，故A正

5、確；由題圖乙可知，x2L點(diǎn)的電勢(shì)大于x2L點(diǎn)的電勢(shì)，所以小球不可能到達(dá)x2L點(diǎn)處，故B錯(cuò)誤；由圖知圖象不關(guān)于xL對(duì)稱，所以xL點(diǎn)不是中心，故C錯(cuò)誤；預(yù)測(cè)2如圖3甲所示為兩平行金屬板，板間電勢(shì)差變化如乙圖所示.一帶電小球位于兩板之間，已知小球在0t時(shí)間內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)，在3t時(shí)刻小球恰好經(jīng)過(guò)靜止時(shí)的位置，整個(gè)過(guò)程帶電小球沒(méi)有與金屬板相碰.則乙圖中Ux的值為()A.3U0 B.4U0C.5U0 D.6U0圖3返回解析返回3t時(shí)刻回到靜止位置則x2x1解以上各式得Ux5U0.高考題型2磁場(chǎng)內(nèi)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題分析解題方略解題方略1.對(duì)于磁場(chǎng)內(nèi)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，要特別注意洛倫茲力的特性，因F洛qvB，則速度v的變化

6、影響受力，受力的變化又反過(guò)來(lái)影響運(yùn)動(dòng).2.帶電粒子在電場(chǎng)力、重力和洛倫茲力共同作用下的直線運(yùn)動(dòng)只能是勻速直線運(yùn)動(dòng).3.此類問(wèn)題也常出現(xiàn)臨界問(wèn)題，如滑塊脫離木板的臨界條件是支持力為零.解析例2(多選)如圖4甲所示，一帶電物塊無(wú)初速度地放在皮帶輪底端，傳送帶輪以恒定大小的速率沿順時(shí)針傳動(dòng)，該裝置處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，物塊由底端E運(yùn)動(dòng)至皮帶輪頂端F的過(guò)程中，其vt圖象如圖乙所示，物塊全程運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為4.5 s，關(guān)于帶電物塊及運(yùn)動(dòng)過(guò)程的說(shuō)法正確的是()A.該物塊帶負(fù)電B.傳送帶的傳動(dòng)速度大小可能大于1 m/sC.若已知傳送帶的長(zhǎng)度， 可求出該過(guò)程中 物塊與傳送帶發(fā)生的相對(duì)位移D.在24.5 s

7、內(nèi)，物塊與傳送帶仍可能有相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖4解析解析由圖乙可知，物塊做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng).物塊的最大速度是1 m/s.物塊開(kāi)始時(shí) FNmgsin ma物塊運(yùn)動(dòng)后，又受到洛倫茲力的作用，加速度逐漸減小，由式可知，物塊的加速度逐漸減小，一定是FN逐漸減小，而開(kāi)始時(shí)：FNmgcos ，后來(lái)：FNmgcos F洛，即洛倫茲力的方向是向上的.物塊沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，由左手定則可知，物塊帶正電.故A錯(cuò)誤；物塊向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，洛倫茲力越來(lái)越大，則受到的支持力越來(lái)越小，結(jié)合式可知，物塊的加速度也越來(lái)越小，當(dāng)加速度等于0時(shí)，物塊達(dá)到最大速度，此時(shí)：mgsin (mgcos F洛)解析由可知，只要傳送帶的速度大于等

8、于1 m/s，則物塊達(dá)到最大速度的條件與傳送帶的速度無(wú)關(guān)，所以傳送帶的速度有可能是1 m/s，也有可能大于1 m/s，物塊可能相對(duì)于傳送帶靜止，也有可能與傳送帶相對(duì)滑動(dòng).故B、D正確；由以上的分析可知，傳送帶的速度不能判斷，所以若已知傳送帶的長(zhǎng)度，也不能求出該過(guò)程中物塊與傳送帶發(fā)生的相對(duì)位移.故C錯(cuò)誤.解析預(yù)測(cè)3(多選)如圖5所示，空間中存在垂直于紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中沒(méi)有畫出)，兩個(gè)質(zhì)量均為m的物塊P、Q疊放在一起，并置于固定在地面上傾角為且無(wú)限長(zhǎng)的絕緣斜面體上.物塊P帶正電，電荷量為q；物塊Q是不帶電的絕緣體.P、Q間動(dòng)摩擦因數(shù)為1，Q和斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為2.現(xiàn)使P、Q一

9、起由靜止開(kāi)始沿斜面下滑，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中P、Q始終保持相對(duì)靜止.則以下說(shuō)法正確的是()A.根據(jù)題設(shè)條件可以求出物塊P任意時(shí)刻的加速度B.根據(jù)題設(shè)條件可以求出物塊P的最大動(dòng)能C.兩個(gè)物塊P、Q間的摩擦力最小值為2mgcos D.兩個(gè)物塊P、Q間的摩擦力最小值為1mgcos 圖5解析解析由于物體的速度變化時(shí)洛倫茲力發(fā)生變化，所以除了開(kāi)始時(shí)刻外，其他各時(shí)刻P、Q間彈力及摩擦力無(wú)法求出，故無(wú)法求出任意時(shí)刻的加速度；故A錯(cuò)誤；根據(jù)受力分析可知，P、Q受重力、支持力、摩擦力以及洛倫茲力的作用，由左手定則可知，洛倫茲力垂直斜面向下；物體開(kāi)始時(shí)向下加速運(yùn)動(dòng)，隨著速度變大，洛倫茲力增大，則壓力增大，摩擦力增大；當(dāng)摩擦

10、力等于重力的分力時(shí)物體具有最大動(dòng)能；此時(shí)有：mgsin 2(2m)gcos Bqv；由公式可求得最大速度，即可求最大動(dòng)能；故B正確；對(duì)整體分析可知，開(kāi)始時(shí)整體的加速度agsin 2gcos ；此時(shí)P受摩擦力最?。辉賹?duì)Q分析可知，此時(shí)Q受到的摩擦力也為最小值；根據(jù)牛頓第二定律可得；摩擦力最小值為：2mgcos ，故C正確，D錯(cuò)誤.圖6解析返回返回根據(jù)牛頓第二定律可得，F(xiàn)1mgF2ma高考題型3電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題分析解題方略解題方略1.對(duì)于導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的分析要特別注意棒中的感應(yīng)電流受到的安培力一般是阻力.2.電磁感應(yīng)中導(dǎo)體棒在安培力和其他恒力作用下的三種運(yùn)動(dòng)類型：勻速直線運(yùn)動(dòng)、加速

11、度逐漸減小的減速直線運(yùn)動(dòng)、加速度逐漸減小的加速直線運(yùn)動(dòng).圖7解析答案例3如圖7所示，平行且足夠長(zhǎng)的兩條光滑金屬導(dǎo)軌，相距0.5 m，與水平面夾角均為30，金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì).導(dǎo)軌之間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面， 磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.4 T.金屬棒ab和cd的質(zhì)量均為0.2 kg， 電阻均為0.1 ，垂直導(dǎo)軌放置.某時(shí)刻棒ab在外力作用下，沿著導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，與此同時(shí)，棒cd由靜止釋放.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中， 棒ab始終保持速度v01.5 m/s不變，兩金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好.取重力加速度g10 m/s2.求：(1)棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；解析解析EabBLv00.40.51.5 V0.3 V答案答案

12、0.3 V(2)閉合回路中的最小電流和最大電流；解析答案棒cd受到安培力為F1BI1L0.41.50.5 N0.3 N棒cd受到的重力沿導(dǎo)軌向下的分力為G1mgsin 301 NF1G1，棒cd沿導(dǎo)軌向下加速運(yùn)動(dòng)，即abcd閉合回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大；電流也增大，所以最小電流為IminI11.5 A當(dāng)棒cd的速度達(dá)到最大時(shí)，回路的電流最大，此時(shí)棒cd的加速度為0由mgsin 30BImaxL答案答案1.5 A5 A(3)棒cd最終穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小.解析答案得vcd3.5 m/s.答案答案3.5 m/s預(yù)測(cè)5(多選)如圖8所示，光滑金屬導(dǎo)軌ab和cd構(gòu)成的平面與水平面成角，導(dǎo)軌間距Lac2Lb

13、d2L，導(dǎo)軌電阻不計(jì).兩金屬棒MN、PQ垂直導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌接觸良好.兩金屬棒質(zhì)量mPQ2mMN2m，電阻RPQ2RMN2R，整個(gè)裝置處在垂直導(dǎo)軌平面向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒MN在平行于導(dǎo)軌向上的拉力F作用下沿導(dǎo)軌以速度v向上勻速運(yùn)動(dòng)，PQ棒恰好以速度v向下勻速行動(dòng).則()A.MN中電流方向是由M到N圖8C.在MN、PQ都勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，F(xiàn)3mgsin D.在MN、PQ都勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，F(xiàn)2mgsin 解析答案預(yù)測(cè)6如圖9甲所示，abcd為質(zhì)量M的導(dǎo)軌，放在光滑絕緣的水平面上，另有一根質(zhì)量為m的金屬棒PQ平行bc放在水平導(dǎo)軌上，PQ棒左邊靠著絕緣固定的豎直立柱e、f，導(dǎo)軌處

14、于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)以O(shè)O為界，左側(cè)的磁場(chǎng)方向豎直向上， 右側(cè)的磁場(chǎng)方向水平向右， 磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B.導(dǎo)軌bc段長(zhǎng)l，其電阻為r， 金屬棒電阻為R， 其余電阻均可不計(jì)， 金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.若在導(dǎo)軌上施加一個(gè)方向向左、 大小恒為F的水平拉力， 設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)， PQ棒始終與導(dǎo)軌接觸.試求：(1)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的最大加速度amax；圖9解析解析由牛頓第二定律得 FBIl(mgBIl)Ma(2)導(dǎo)軌的最大速度vmax；解析解析隨著導(dǎo)軌速度增加，I感增大，a減小，當(dāng)a0時(shí)，有最大速度vm解析答案解析答案返回(3)在圖乙中定性畫出回路中感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖象，并寫出分析過(guò)程.解析解析從剛拉動(dòng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，t0時(shí)，v00，I感0；tt1時(shí)，v達(dá)最大，I感Im；0t1之間，導(dǎo)軌做速度增加，加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)，I感與v成正比關(guān)系，以后a0，速度保持不變，I感保持不變.答案答案見(jiàn)解析圖