守恒问题目专题目

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1、教育公益网站“高中物理参考”网收集http://www.wlck.com第九讲守恒问题专题【高考导航】守恒定律从一个侧面揭示了自然界中某一物理量不能创造，不能消灭，只能传递或由一种形式转化为另一种形式的客观本质。因此，守恒问题一直是高考命题的热点和重点，在整个物理试题中有着相当的分量。总的说来，高中物理中涉及到的守恒问题可以归为三类，第一类是能量守恒问题，包括机械能守恒定律、热力学第一定律。广泛应用于各种运动形式相互转化的过程中，如机械能之间的转化，机械能与内能的转化，机械能、内能、电磁能、核能的相互转化；第二类是动量

2、守恒定律，广泛适用于宏观低速、微观高速及各种已知或未知的恒力、变力的作用；第三类是质量守恒、电荷守恒，包括核反应中的质量数守恒、电荷数守恒，结合爱因斯坦的质能方程，广泛应用于各种形式的核反应过程。在无光子辐射的情况下，核反应中释放的能量转化为生成的新核的动能。因此在这种情况下，可应用力学原理——动量守恒与能量守恒。爱因斯坦质能方程E=mC2说明，一定的质量m具有相应的能量mC2。而ΔE=ΔmC2则是核反应过程中核能与其他形式的能（动能，电磁能）之间转化与守恒的反映。运用守恒定律解题的关键在于：一是明确守恒条件，如机械能

3、守恒的条件是“只有重力和系统内的弹力做功”，如动量守恒的条件是“系统不受外力或所受的合外力为零”，不能不判定就应用。二是要确定一个“过程”和两个“状态”9教育公益网站“高中物理参考”网收集http://www.wlck.com。所谓一个过程就是指研究对象所经历的物理过程，所谓两个状态就是指研究对象在过程的开始和结束时所处的状态。对有些守恒问题，守恒关系往往隐藏在题意中，不象典型的动量守恒、机械能守恒那样容易识别，因此只有牢固确立守恒的思想，才能自觉地运用守恒观点去解题。具体求解时，应切实弄清所研究的系统和过程，对能量问

4、题应明确所研究过程中究竟存在哪几种形式的能，发生了怎样的转化，不能有遗漏。【典型例题】【例1】如图所示，质量为m带正电q的小球从水平向右的匀强电场中的O点以初速度v抛出，初速度方向与竖直线夹θ角，当小球运动到轨迹的最高点P处时，其速度大小仍为v，则P点必在O点的(C)A.正上方B.左上方C.右上方D.上述三种都有可能9教育公益网站“高中物理参考”网收集http://www.wlck.com【例2】.在光滑的水平冰面上，有一个小孩坐着冰车同时推着一个木箱一起滑行，他突然把木箱迅速推出，则：（BD）A.这一过程中系统总机械

5、能守恒B.小孩对木箱做的功等于木箱动能的增量C.小孩对木箱做的功等于小孩和冰车动能的减少量D.这一过程中，系统总动量守恒【例3】.如图所示，带电平板中匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向水平且垂直纸面向里。某带电小球从光滑绝缘轨道上的a点自由下滑，经轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向作直线运动。现使球从比较低的b点开始滑下，经过P进入板间后，在板间运动过程中（ABC）A.其动能将会增大B.其电势能将会增大C.小球所受的洛仑兹力将会增大D.小球所受的电场力将会增大9教育公益网站“高中物理参考”网收集http://www.w

6、lck.com【例4】如图所示，质量为m，高为h的矩形线框自某一高度自由落下后，通过一宽度也为h的匀强磁场，则线框通过磁场过程中产生的焦耳热（ABC）A.可能等于2mghB.可能大于2mghC.可能小于2mghD.可能为零【例5】如图所示，固定于水平绝缘面上的平行金属导轨不光滑。除R以外其他电阻不计，垂直于导轨平面有一匀强磁场。当质量为m的金属棒cd在水平恒力F作用下由静止向右滑动过程中，下列说法正确的是（BD）A.水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能B.只有在cd棒做匀速运动时，F对cd棒做的功才等于电路中产

7、生的电能C.无论cd棒做何种运动，它克服磁场力做的功一定不等于电路中产生的电能D.R两端电压始终等于cd棒中产生的感应电动势数值9教育公益网站“高中物理参考”网收集http://www.wlck.com【例6】一个劲度系数为k，由绝缘材料制成的轻弹簧，一端固定，另一端与质量为m、带正电荷q的小球相连，静止在光滑绝缘水平面上。当加入如图所示的场强为E的匀强电场后，小球开始运动。下列说法中正确的是（BD）A.球的速度为零时，弹簧伸长B.球作简谐运动，振幅为C.运动过程中，小球的机械能守恒D.运动过程中，小球的电势能、动能和

8、弹性势能相互转化【例7】如图所示，光滑导轨MN、PQ其水平部分处在方向竖直向上，磁感强度为B的匀强磁场中，右部宽度为L，左部宽度为2L，将质量均为m的金属棒ab和cd分别置于导轨上不同宽度处，ab棒位于距水平导轨高h的地方，由静止释放自由下滑（设导轨左右两部分足够长）。当两金属棒运动达到稳定状态时，求这一过程中整个系统所产生的焦耳