专题五功能关系在电学中的应用.doc

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1、专题五　功能关系在电学中的应用知识、方法回扣：1．静电力做功与________无关．若电场为匀强电场，则W＝________；若是非匀强电场，则一般利用W＝________来求．静电力做的功与电势能变化的关系，即WAB＝________.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________功；安培力可以做正功（使____能转化为____能）、负功（使____能转化为____能），还可以不做功．3．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同的力，因此，通过审题，抓住________分

2、析和____________分析是关键，然后根据不同的运动过程中各力做功的特点来选择相应规律求解．4．_______________和________________在处理电学中能量问题时仍然是首选的方法.热点一　功能关系在电场中的应用例1、如图所示，绝缘水平面上的AB区域宽度为d，带正电、电量为q、质量为m的小滑块以大小为v0的初速度从A点进入AB区域，当滑块运动至区域的中点C时，速度大小为，从此刻起在AB区域内加上一个水平向左的匀强电场，电场强度保持不变，并且区域外始终不存在电场．（1）若加电场后小滑块受到的电场力与滑动摩擦力

3、大小相等，求滑块离开AB区域时的速度．（2）要使小滑块在AB区域内运动的时间达到最长，电场强度应满足什么条件？并求这种情况下滑块离开AB区域时的速度．（设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力）变式1、(2013·高考江苏卷，6题)将一电荷量为＋Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等.a、b为电场中的两点，则(　　)A．a点的电场强度比b点的大B．a点的电势比b点的高C．检验电荷－q在a点的电势能比在b点的大D．将检验电荷－q从a点移到b点的过程中，电场力做负功热点二　功能关系在复合场中的应用

4、例2、如图所示，一绝缘“⊂”形杆处在电场强度为E的匀强电场中，该“⊂”形杆由两段相互平行的足够长的水平直杆PQ、MN和一半径为R的光滑半圆环MAP组成，固定在竖直平面内，其中MN杆是光滑的，PQ杆是粗糙的。现将一质量为m的带正电荷的小环套在MN杆上，小环所受的电场力为重力的。(1)若将小环在D点由静止释放，则刚好能到达P点，求DM间的距离；(2)若将小环在M点右侧5R处由静止释放，设小环与PQ杆间的动摩擦因数为μ，小环所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功。变式2、(2013·高考新课标全国

5、卷Ⅰ，16题)一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)．小孔正上方处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处(未与极板接触)返回．若将下极板向上平移，则从P点开始下落的相同粒子将(　　)A．打到下极板上B．在下极板处返回C．在距上极板处返回D．在距上极板d处返回热点三　功能关系在电磁感应中的应用例3、如图所示，平行金属导轨宽度为l=0.6m，与水平面间的倾角为θ=37o，导轨电阻不计，底端接有阻值为R=3Ω的定值电阻，磁感强

6、度为B=1T的匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一质量为m=0.2kg，长也为l的导体棒受导轨上两支柱p支撑静止在ab位置，导体棒的电阻为Ro=1Ω，它与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.3。导体棒获得平行斜面的初速vo=10m/s向上滑行最远至a/b/位置，所滑行距离为s=4m。(sin37o=0.6，cos37o=0.8，重力加速度g=10m/s2)。问：θθbavoRR1BlPP（1）把运动导体棒视为电源，最大输出功率是多少？（2）上滑过程中导体棒所受的安培力做了多少功？（3）以ab位置为零势点，若导体棒从ab上滑d=3m过程中电阻R

7、发出的热量QR=2.1J，此时导体棒的机械能E/为多大？变式3、(2013·高考天津卷，3题)如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次bc边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则(　　)A．Q1>Q2，q1＝q2B．Q1>Q2，q1>q2C．Q1＝Q2，q1＝q2D．

8、Q1＝Q2，q1>q2课堂练习：1、如图所示，在竖直平面内有一匀强电场，其方向与水平方向成α＝30°斜向上，在电场中有一质量为m、电量为q的带电小球，用长为L的不可伸长的绝缘细线挂于O点，当小球静止于M点时，细线恰好水平．现用外力将小球拉到最低点P