2019屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)專題四能量和動(dòng)量第2講功能關(guān)系在電學(xué)中的應(yīng)用課件.ppt

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第2講功能關(guān)系在電學(xué)中的應(yīng)用 考向一動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)和能量觀點(diǎn)解決電磁場問題 1 小物塊到達(dá)圓弧軌道末端D點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力 答案 1 37 8N 方向豎直向下 2 小物塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù) 答案 0 3 拓展變式 在 典例1 的情景中 若木板未被固定 且撤掉電場 仍將滑塊在A點(diǎn)以v0 2m s的初速度水平拋出 試通過計(jì)算說明小物塊能否從長木板左端滑出 若能 則求出小物塊和木板的最終速度 若不能 則求出小物塊與木板剛保持相對靜止時(shí) 木板右端與D點(diǎn)的距離 答案 見解析 規(guī)律總結(jié)1 功能關(guān)系在力學(xué)和電學(xué)中應(yīng)用時(shí)的 三同一異 2 帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)問題是典型的力電綜合問題 一般要從受力 運(yùn)動(dòng) 功能的角度來分析 此類問題所涉及的力有重力 電場力 磁場力 彈力 摩擦力等 涉及的運(yùn)動(dòng)形式有勻速直線運(yùn)動(dòng) 變速直線運(yùn)動(dòng) 曲線運(yùn)動(dòng)等 預(yù)測練1 2018 江西師范大學(xué)附中高三測試 多選 如圖所示 絕緣的輕質(zhì)彈簧豎直立于水平地面上 上面放一質(zhì)量為m的帶正電小球 小球與彈簧不拴接 整個(gè)系統(tǒng)處在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場中 開始時(shí) 整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài) 現(xiàn)施加一外力F 將小球向下壓至某一位置 然后撤去外力 使小球從靜止開始向上運(yùn)動(dòng) 設(shè)小球從靜止開始向上運(yùn)動(dòng)到離開彈簧的過程中 電場力對小球所做的功為W1 小球克服重力所做的功為W2 小球離開彈簧時(shí)的速度為v 不計(jì)空氣阻力 則在上述過程中 BC AD C 考向二動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)和能量觀點(diǎn)解決電磁感應(yīng)問題 典例2 2018 衡水校級模擬 如圖所示 MN和PQ是電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌 間距為L 導(dǎo)軌彎曲部分光滑 水平部分粗糙 右端接一個(gè)阻值為R的電阻 水平部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d 方向豎直向上 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場 質(zhì)量為m 電阻不計(jì)的金屬棒從高度為h處靜止釋放 到達(dá)磁場右邊界處恰好停止 已知金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好 重力加速度為g 則金屬棒穿過磁場區(qū)域的過程中 A 審題突破 規(guī)律總結(jié)1 功能關(guān)系在電磁感應(yīng)中應(yīng)用時(shí)的 三同三異 1 三同 運(yùn)動(dòng)過程分析 受力分析 功能轉(zhuǎn)化分析 2 三異 受力分析 在電磁感應(yīng)中比力學(xué)中多了一個(gè)安培力 功能轉(zhuǎn)化分析 在電磁感應(yīng)問題中 對主動(dòng)切割磁感線的導(dǎo)體 安培力一般做負(fù)功 若有其他被動(dòng)切割磁感線的導(dǎo)體 安培力做正功 焦耳熱的計(jì)算一般由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律計(jì)算 涉及知識比力學(xué)中多了右手定則 左手定則 閉合電路的歐姆定律等 2 電磁感應(yīng)中焦耳熱的求法 預(yù)測練4 2018 河南模擬 多選 如圖所示 質(zhì)量為3m的重物與一質(zhì)量為m的線框用一根絕緣細(xì)線連接起來 掛在兩個(gè)高度相同的定滑輪上 已知線框電阻為R 橫邊邊長為L 水平方向勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 磁場上下邊界的距離 線框豎直邊長均為h 初始時(shí)刻 磁場的下邊緣和線框上邊緣的高度差為2h 將重物從靜止開始釋放 線框穿出磁場前 若線框已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng) 滑輪質(zhì)量 摩擦阻力均不計(jì) 則下列說法中正確的是 CD 預(yù)測練5 2018 福建廈門雙十中學(xué)高三熱身 如圖 甲 所示 空間存在B 0 5T 方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場 MN PQ是處于同一水平面內(nèi)相互平行的粗糙長直導(dǎo)軌 間距L 0 2m 在導(dǎo)軌一端連接著阻值為R 0 4 的定值電阻 ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量為m 0 1kg的導(dǎo)體棒 從零時(shí)刻開始 通過一小型電動(dòng)機(jī)對ab棒施加一個(gè)牽引力 方向水平向左 使其從靜止開始沿導(dǎo)軌做加速運(yùn)動(dòng) 此過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好 圖 乙 是拉力F與導(dǎo)體棒ab速率倒數(shù)關(guān)系圖像 F2未知 已知導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù) 0 2 除R外其余部分電阻均不計(jì) 不計(jì)定滑輪的質(zhì)量和摩擦 g 10m s2 答案 4 5W 1 求電動(dòng)機(jī)的額定功率 2 若導(dǎo)體棒ab在16s內(nèi)運(yùn)動(dòng)了90m并恰好達(dá)到最大速度 求在0 16s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱 答案 49J 備考跨越構(gòu)網(wǎng)絡(luò)練培優(yōu) 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 培優(yōu)精練 BC 培優(yōu)練2 2018 日照模擬 多選 如圖所示 一足夠長的光滑平行金屬軌道 其軌道平面與水平面成 角 上端用一電阻R相連 處于方向垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場中 質(zhì)量為m 電阻為r的金屬桿ab 從高為h處由靜止釋放 下滑一段時(shí)間后 金屬桿開始以速度v勻速運(yùn)動(dòng)直到軌道的底端 金屬桿始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好 軌道電阻及空氣阻力均可忽略不計(jì) 重力加速度為g 則 BC 培優(yōu)練3 2018 云南永善一中高三檢測 如圖所示 在一個(gè)大小為E 103V m 方向水平向左的勻強(qiáng)電場中 有一個(gè)小物塊 質(zhì)量為80g 帶正電荷q 2 10 4C 與水平軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù) 0 2 在水平軌道的末端N處 連接一個(gè)光滑的半圓形軌道 半徑為R 40cm 取g 10m s2 求 答案 見解析 1 若小物塊恰好運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn) 那么小物塊應(yīng)該從水平軌道的哪個(gè)位置釋放 2 如果在第 1 問的位置釋放小物塊 當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn) 軌道中點(diǎn) 時(shí)對軌道的壓力等于多少 答案 見解析