专题二力与物体的直线运动第2讲动力学观点在电学中的应用ppt课件.pptx

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1、专题二力与物体的直线运动高考题型1电场内动力学问题分析高考题型2磁场内动力学问题分析高考题型3电磁感应中的动力学问题分析栏目索引第2讲　动力学观点在电学中的应用1．在电场中处理力学问题时，其分析方法与力学相同．首先进行受力分析，然后看粒子所受的合力与速度方向是否一致，其运动类型有电场内的加速运动和在交变电场内的往复运动．考向一解题方略高考题型1电场内动力学问题分析例1质量为m、电荷量为＋q的小球从某一点静止释放，运动t秒后空间出现竖直方向的匀强电场，再经过t秒，小球又回到出发点，不计空气阻力且始终没有

2、落地．求电场强度E.解析以竖直向下为正方向，则有释放后t秒末的速度v1＝gt出现电场后，经过t秒，小球又回到初始位置，说明电场力竖直向上，根据小球带正电，可判断电场方向竖直向上，出现电场后，合力为恒力，仍为匀变速直线运动，设回到出发点的速度大小为v2x1＝－x2整理可得v2＝2v1根据牛顿运动定律有mg－qE＝ma整理可得qE＝4mg预测1如图1所示，质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E的匀强电场中，以初速度v0沿直线ON做匀变速运动，直线ON与水平面的夹角为30°，若小球在初始位置的电势能为零，

3、重力加速度为g，且mg＝qE，则下面说法中正确的是()A．电场方向竖直向上B．小球运动的加速度大小为g图1解析因为小球做匀变速直线运动，则小球所受的合力与速度方向在同一条直线上，结合平行四边形定则知，电场力的方向与水平方向夹角为30°，斜向上．如图所示．故A错误；根据平行四边形定则知，小球所受的重力和电场力相等，两个力的夹角为120°，所以合力大小与分力大小相等，等于mg，根据牛顿第二定律知，小球的加速度为g.故B正确；答案B预测2(多选)如图2甲所示，有一绝缘圆环，圆环上均匀分布着正电荷，圆环平面与

4、竖直平面重合．一光滑细杆沿垂直圆环平面的轴线穿过圆环，细杆上套有一个质量为m＝10g的带正电的小球，小球所带电荷量q＝5.0×10－4C．小球从C点由静止释放，其沿细杆由C经B向A运动的v－t图象如图乙所示．小球运动到B点时，速度图象的切线斜率最大(图中标出了该切线)．则下列说法正确的是()图2A．在O点右侧杆上，B点场强最大，场强大小为E＝1.2V/mB．由C到A的过程中，小球的电势能先减小后变大C．由C到A电势逐渐降低D．C、B两点间的电势差UCB＝0.9V从C到A电场力一直做正功，故电势能一直减

5、小，故B错误，C正确；答案ACD预测3(多选)如图3所示，三个可视为质点的金属小球A、B、C，质量分别为m、2m和3m，B球带负电，电荷量为－q，A、C不带电，用不可伸长的绝缘细线将三球连接，最上边的细线连接在斜面顶端的O点，三球均处于场强大小为E的竖直向上的匀强电场中，三段细线均伸直，三个金属球均静止于倾角为30°的绝缘光滑斜面上，则下列说法正确的是()图3答案AD1．对于磁场内的动力学问题，要特别注意洛伦兹力的特性，因F洛＝qvB，则速度v的变化影响受力，受力的变化又反过来影响运动．2．带电粒子在

6、电场力、重力和洛伦兹力共同作用下的直线运动只能是匀速直线运动．考向一高考题型2磁场内动力学问题分析解题方略3．此类问题也常出现临界问题，如滑块脱离木板的临界条件是支持力为零．例2(多选)如图4所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端放置一质量为m＝0.1kg、带正电q＝0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，现对木板施加方向水平向左，大小为F＝0.6N的恒力，

7、g取10m/s2，则滑块()图4A．开始做匀加速运动，然后做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动B．一直做加速度为2m/s2的匀加速运动，直到滑块飞离木板为止C．速度为6m/s时，滑块开始减速D．最终做速度为10m/s的匀速运动滑块开始的加速度为2m/s2，当恰好要开始滑动时，Ff＝μ(mg－qv′B)＝ma，代入数据得：v′＝6m/s，此后滑块的加速度减小，仍然做加速运动，故C错误．答案AD预测4如图所示，一个不计重力的带电粒子以v0沿各图的虚线射入场中．A中I是两条垂直纸平面的长直导线中等大反

8、向的电流，虚线是两条导线连线的中垂线；B中＋Q是两个位置固定的等量同种点电荷的电荷量，虚线是两位置连线的中垂线；C中I是圆环线圈中的电流，虚线过圆心且垂直圆环平面；D中是正交的匀强电场和匀强磁场，虚线垂直于电场和磁场方向，磁场方向垂直纸面向外．其中，带电粒子不可能做匀速直线运动的是()解析A中根据安培定则判断知虚线上合磁场的方向沿虚线方向向右，与带电粒子的速度方向平行，所以带电粒子不受洛伦兹力，因而带电粒子做匀速直线运动，故A正确；B中根据等量同种电荷的