通用版2017版高考物理大二轮复习与增分策略专题四功能关系的应用第2讲功能关系在电学中的应

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1、第2讲功能关系在电学中的应用【知识回扣】1.静电力做功与路径无关.若电场为匀强电场，则//—A/cosa=EqIcosa；若是非匀强电场，则一般利用"-必来求.2.磁场力又可分为洛伦兹力和安培力.洛伦兹力在任何情况下对运动的电荷都丕他功；安培力可以做正功、负功，还可以不做功.3.电流做功的实质是电场对移动电荷做功.即W=UIt=Uq.4.导体棒在磁场中切割磁感线吋，棒中感应电流受到的安培力对导体棒做鱼功，使机械能转化为电能.5.静电力做的功等于电势能的变化,即跆=一AEp.［规律方法】1.功能关系在电学中应用的题目，一般过程复杂且涉及多种性质不

2、同的力，因此，通过审题，抓住爱如桩和运动过程分析是关键，然后根据不同的运动过程屮各力做功的特点来选择相应规律求解.2.动能定理和能量守恒定律在处理电学中能量问题时仍然是首选的方法.高著题电1儿个班要的功能关系在电学中的应川▼【例1】（多选）如图1所示地面上方存在水平向右的匀强电场.现将一带电小球从距离地面0点高力处的弭点以水平速度巾抛出，经过一段时间小球恰好垂直于地面击中地面上的〃点，〃到0的距离也为方.当地重力加速度为g,则下列说法正确的是（）图1A.从力到〃的过程屮小球的动能先减小后增大B.下落过程屮小球机械能一直增加C.小球的加速度始终保

3、持2g不变D.从M点到〃点小球的的电势能增加了mgh解析由题意分析知，小球在水平方向匀减速，竖直方向匀加速，由于时间相等，两方向位移相同，故qE=mg,合力大小为寸^/〃g,斜向左下方45°,故小球的动能先减小后增大；电场力一直做负功，小球机械能一直减小，小球的加速度始终保持边g不变，从〃点到〃点电场力做负功，大小为gF力=〃07,故电势能增加了〃07.答案AD预测1如图2所示，直角三角形力滋由三段细直杆连接而成，杆竖直，杆粗糙且绝缘，其倾角为30°，长为2厶〃为〃厂上一点，且血垂直在〃C杆中点0处放置一正点电荷Q一套在细杆上的带负电小球，以初

4、速度旳由C点沿以上滑，滑到〃点速率恰好为零,之后沿/C杆滑回C点.小球质量为〃人电荷量为°重力加速度为&则（）A.小球上滑过程中先匀加速后匀减速B.小球下滑过程中电场力先做负功后做正功C.小球再次滑回C点时的速率为Vc=^gL~D.小球下滑过程屮动能、电势能、重力势能三者Z和增大答案C解析小球上滑过程中受到重力、库仑力、杆的支持力以及摩擦力作用，由于库仑力和摩擦力是变力，则运动过程中加速度始终发生变化，故A错误；根据几何关系可知，OD=OC,则G〃两点电势相等，所以从Q到〃的过程中，电场力做功为零，在C点时，小球受到的库仑力是引力，电场力做正功

5、，后电场力做负功，故B错误；从C到〃的过程中，根据动能定理得：0_片佩=_讪_做,再从〃冋到Q的过程中，根据动能定理得：13.-mvc—0=nigh—,根据几何关系可知，h=[L解得：uc=p3gL—说,故C正确；小球下滑过程中由于摩擦力做负功，则小球动能、电势能、重力势能三者之和减小，故D错误.预测2（多选）如图3所示，某一空间内充满竖直向下的匀强电场龙在竖直平面内建立坐标系刃在y〈0的空间里有与场强上'乖直的匀强磁场〃，在y>0的空间内，将一质量为刃的带电液滴（可视为质点）自由释放，则此液滴沿y轴的负方向以加速度日=2g（g为重力加速度）做

6、匀加速直线运动，当液滴运动到坐标原点时，瞬间被安置在原点的一个装置改变了带电性质（液滴所带电荷量和质量均不变），随后液滴进入X0的空间运动.液滴在以后的运动过程中（）VOE.X•B图3A.重力势能一定先减小后增大B.机械能一定先增大后减小C.动能先不变后减小D.动能一直保持不变答案AD解析帯电液滴在电场与重力场作用下，由牛顿第二定律可得：qE+/ng=ma=m・2g,战qE=/ng当带电液滴进入磁场时，由于电场力与重力方向相反，处于平衡.而洛伦兹力提供向心力，带电液滴做匀速圆周运动.所以重力势能先减小后增大，故A正确；由于电场力先做负功后做正功

7、，所以电势能先增大后减小，那么机械能先减小后增大，故B错误；由于做匀速圆周运动，则速度的大小不变，则动能不变，故C错误，D正确.高考题型2动能定理住电场中的应川【解题方略】1.电场力做功与重力做功的特点类似，都与路径无关.2.对于电场力做功或涉及电势差的计算，选用动能定理往往最简便快捷，但运用动能定理时要特别注意运动过程的选取.【例2】如图4所示，两个带正电的点电荷财和M带电量均为0,固定在光滑绝缘的水平面上，相距20,昇、0、〃是侧连线上的三点，且0为中点，0A=OB=g一质量为刃、电量为g的点电荷以初速度旳从昇点出发沿刖连线向"运动，在运动

8、过程屮电荷受到大小恒定的阻力作用，但速度为零吋，阻力也为零，当它运动到0点时，动能为初动能的刀倍，到B点速度刚好为零，然后返回往复运动，直至最后静止.