2019届高考物理二轮专题复习 专题四 能量和动量 第2讲 功能关系在电学中的应用课件.ppt

第2讲功能关系在电学中的应用 考向一动力学观点和能量观点解决电磁场问题 1 小物块到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力 答案 1 37 8N 方向竖直向下 2 小物块与长木板间的动摩擦因数 答案 0 3 拓展变式 在 典例1 的情景中 若木板未被固定 且撤掉电场 仍将滑块在A点以v0 2m s的初速度水平抛出 试通过计算说明小物块能否从长木板左端滑出 若能 则求出小物块和木板的最终速度 若不能 则求出小物块与木板刚保持相对静止时 木板右端与D点的距离 答案 见解析 规律总结1 功能关系在力学和电学中应用时的 三同一异 2 带电粒子在复合场中的运动问题是典型的力电综合问题 一般要从受力 运动 功能的角度来分析 此类问题所涉及的力有重力 电场力 磁场力 弹力 摩擦力等 涉及的运动形式有匀速直线运动 变速直线运动 曲线运动等 预测练1 2018 江西师范大学附中高三测试 多选 如图所示 绝缘的轻质弹簧竖直立于水平地面上 上面放一质量为m的带正电小球 小球与弹簧不拴接 整个系统处在方向竖直向上的匀强电场中 开始时 整个系统处于静止状态 现施加一外力F 将小球向下压至某一位置 然后撤去外力 使小球从静止开始向上运动 设小球从静止开始向上运动到离开弹簧的过程中 电场力对小球所做的功为W1 小球克服重力所做的功为W2 小球离开弹簧时的速度为v 不计空气阻力 则在上述过程中 BC AD C 考向二动力学观点和能量观点解决电磁感应问题 典例2 2018 衡水校级模拟 如图所示 MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨 间距为L 导轨弯曲部分光滑 水平部分粗糙 右端接一个阻值为R的电阻 水平部分导轨左边区域有宽度为d 方向竖直向上 磁感应强度大小为B的匀强磁场 质量为m 电阻不计的金属棒从高度为h处静止释放 到达磁场右边界处恰好停止 已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为 金属棒与导轨间接触良好 重力加速度为g 则金属棒穿过磁场区域的过程中 A 审题突破 规律总结1 功能关系在电磁感应中应用时的 三同三异 1 三同 运动过程分析 受力分析 功能转化分析 2 三异 受力分析 在电磁感应中比力学中多了一个安培力 功能转化分析 在电磁感应问题中 对主动切割磁感线的导体 安培力一般做负功 若有其他被动切割磁感线的导体 安培力做正功 焦耳热的计算一般由能的转化和守恒定律计算 涉及知识比力学中多了右手定则 左手定则 闭合电路的欧姆定律等 2 电磁感应中焦耳热的求法 预测练4 2018 河南模拟 多选 如图所示 质量为3m的重物与一质量为m的线框用一根绝缘细线连接起来 挂在两个高度相同的定滑轮上 已知线框电阻为R 横边边长为L 水平方向匀强磁场的磁感应强度为B 磁场上下边界的距离 线框竖直边长均为h 初始时刻 磁场的下边缘和线框上边缘的高度差为2h 将重物从静止开始释放 线框穿出磁场前 若线框已经做匀速直线运动 滑轮质量 摩擦阻力均不计 则下列说法中正确的是 CD 预测练5 2018 福建厦门双十中学高三热身 如图 甲 所示 空间存在B 0 5T 方向竖直向下的匀强磁场 MN PQ是处于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨 间距L 0 2m 在导轨一端连接着阻值为R 0 4 的定值电阻 ab是跨接在导轨上质量为m 0 1kg的导体棒 从零时刻开始 通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力 方向水平向左 使其从静止开始沿导轨做加速运动 此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好 图 乙 是拉力F与导体棒ab速率倒数关系图像 F2未知 已知导体棒ab与导轨的动摩擦因数 0 2 除R外其余部分电阻均不计 不计定滑轮的质量和摩擦 g 10m s2 答案 4 5W 1 求电动机的额定功率 2 若导体棒ab在16s内运动了90m并恰好达到最大速度 求在0 16s内电阻R上产生的焦耳热 答案 49J 备考跨越构网络练培优 网络构建 培优精练 BC 培优练2 2018 日照模拟 多选 如图所示 一足够长的光滑平行金属轨道 其轨道平面与水平面成 角 上端用一电阻R相连 处于方向垂直轨道平面向上的匀强磁场中 质量为m 电阻为r的金属杆ab 从高为h处由静止释放 下滑一段时间后 金属杆开始以速度v匀速运动直到轨道的底端 金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好 轨道电阻及空气阻力均可忽略不计 重力加速度为g 则 BC 培优练3 2018 云南永善一中高三检测 如图所示 在一个大小为E 103V m 方向水平向左的匀强电场中 有一个小物块 质量为80g 带正电荷q 2 10 4C 与水平轨道之间的动摩擦因数 0 2 在水平轨道的末端N处 连接一个光滑的半圆形轨道 半径为R 40cm 取g 10m s2 求 答案 见解析 1 若小物块恰好运动到轨道的最高点 那么小物块应该从水平轨道的哪个位置释放 2 如果在第 1 问的位置释放小物块 当它运动到P点 轨道中点 时对轨道的压力等于多少 答案 见解析