（浙江专用）2020版高考物理复习专题二第2讲动量观点和能量观点在电磁学中的应用课件.pptx

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1、第2讲　动量观点和能量观点在电磁学中的应用网络构建备考策略1.若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变。2.若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变。3.洛伦兹力对运动电荷不做功。4.安培力可做正功，也可做负功。5.力学中的三大观点(动力学、动量、能量观点)仍是解决力电综合问题首选的方法。应用能量观点解决力、电综合问题电场中的功能关系【典例1】(2018·全国卷Ⅰ，21)(多选)图1中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2V。一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法正确的是()

2、图1A.平面c上的电势为零B.该电子可能到达不了平面fC.该电子经过平面d时，其电势能为4eVD.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍答案AB【典例2】(2019·浙江宁海选考模拟)如图2所示，一带正电小球穿在一根绝缘粗糙直杆上，杆与水平方向夹角为θ，整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，先给小球一初速度，使小球沿杆向下运动，在A点时的动能为100J，在C点时动能减为零，D为AC的中点，那么带电小球在运动过程中()图2能量观点在电磁场中的应用A.到达C点后小球不可能沿杆向上运动B.小球在AD段克服摩擦力做的功与在DC段克服摩擦力做的功不等C.小球在D点时的动

3、能为50JD.小球电势能的增加量等于重力势能的减少量解析如果电场力大于重力，则速度减为零后小球可能沿杆向上运动，选项A错误；小球受重力、电场力、洛伦兹力、弹力和滑动摩擦力，由于F洛＝qvB，故洛伦兹力减小，导致支持力和滑动摩擦力变化，故小球在AD段克服摩擦力做的功与在DC段克服摩擦力做的功不等，选项B正确；由于小球在AD段克服摩擦力做的功与在DC段克服摩擦力做的功不等，故小球在D点时的动能也就不一定为50J，选项C错误；该过程是小球的重力势能、电势能、动能和系统的内能之和守恒，故小球电势能的增加量不等于重力势能的减少量，选项D错误。答案B【典例3】(2019·温州九校高三上学期模拟

4、)如图3甲所示，两条相互平行的光滑金属导轨，相距L＝0.2m，左侧轨道的倾斜角θ＝30°，右侧轨道为圆弧线，轨道端点间接有电阻R＝1.5Ω，轨道中间部分水平，MP、NQ间距离为d＝0.8m，水平轨道间充满方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化如图乙所示。一质量为m＝10g、导轨间电阻为r＝1.0Ω的导体棒a从t＝0时刻无初速释放，初始位置与水平轨道间的高度差H＝0.8m。另一与a棒完全相同的导体棒b静置于磁场外的水平轨道上，靠近磁场左边界PM。a棒下滑后平滑进入水平轨道(转角处无机械能损失)，并与b棒发生碰撞而粘合在一起，此后作为一个整体运动。导体棒始终与导轨垂直并接触良好

5、，轨道的电阻和电感不计，重力加速度大小g取10m/s2。求：动力学观点和能量观点在电磁感应中的应用图3(1)导体棒进入磁场前，流过R的电流大小；(2)导体棒刚进入磁场瞬间受到的安培力大小；(3)导体棒最终静止的位置离PM的距离；(4)全过程电阻R上产生的焦耳热。解析(1)由法拉第电磁感应定律可知与b发生完全非弹性碰撞后的速度为v由动量守恒定律有mvD＝2mv(3)导体棒直到静止，由动量定理有BqL＝2mv由以上各式解得s＝2m，因此导体棒停在距离PM为0.4m处。(4)滑入磁场前有QR1＝IRt，解得QR1＝1.2×10－2J答案(1)0.1A(2)0.04N(3)0.4m(4)0

6、.042J1.动能定理在力学和电场中应用时的“三同一异”2.功能关系在力学和电磁感应中应用时的“三同三异”图4(1)小球C与小球B碰撞前的速度v0的大小？小球B的电荷量q为多少？(2)小球C与小球B一起向下运动的过程中，最大速度为多少？解析(1)小球C自由下落H时获得速度v0，由机械能守恒定律得(2)两个球碰撞过程，动量守恒，故mv0＝2mv设当B和C向下运动的速度最大为vm时，与A相距x，对B和C整体，由平衡条件得代入数据得x＝0.28m由能量守恒定律得答案(1)4m/s4.4×10－9C(2)2.16m/s2.(2019·江南十校模拟)如图5，EFPMN为光滑金属导轨，电阻不计

7、，处于竖直平面内，其中FP倾斜，倾角为θ，EF⊥FP，PMN是半径为R的圆弧，圆弧与倾斜部分平滑连接于P点，N、M分别为圆弧的竖直直径的两端点，还有一根与EFPMN完全相同的导轨E′F′P′M′N′，两导轨平行放置，间距为L，沿垂直于导轨所在平面的方向看去，两导轨完全重合。过P点的竖直线右侧有垂直于FP向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两根相同的金属棒ab、cd(图中只画出了a端和c端)，质量为m、电阻为r，分别从导轨FP和EF上某位置由静止释放，在以后的过程中，a