高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題二 力與直線運(yùn)動 第二講 電磁學(xué)中的直線運(yùn)動課件.ppt

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第二講電磁學(xué)中的直線運(yùn)動 真題模擬體驗(yàn) 名師詮釋高考 1 2 3 4 1 2015全國理綜 14 如圖 兩平行的帶電金屬板水平放置 若在兩板中間a點(diǎn)從靜止釋放一帶電微粒 微粒恰好保持靜止?fàn)顟B(tài) 現(xiàn)將兩板繞過a點(diǎn)的軸 垂直于紙面 逆時針旋轉(zhuǎn)45 再由a點(diǎn)從靜止釋放一同樣的微粒 該微粒將 A 保持靜止?fàn)顟B(tài)B 向左上方做勻加速運(yùn)動C 向正下方做勻加速運(yùn)動D 向左下方做勻加速運(yùn)動 真題模擬體驗(yàn) 名師詮釋高考 1 2 3 4 解析 金屬板水平放置時 靜電力F mg 如圖甲所示 當(dāng)金屬板逆時針旋轉(zhuǎn)45 時 靜電力F大小不變 方向逆時針轉(zhuǎn)過45 如圖乙所示 由平行四邊形定則知 F合的方向沿左下方 帶電微粒從靜止釋放 故選項(xiàng)D正確 答案 D 真題模擬體驗(yàn) 名師詮釋高考 1 2 3 4 2 多選 2014浙江理綜 20 如圖甲所示 兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置 間距為L 其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 垂直于導(dǎo)軌水平對稱放置一根均勻金屬棒 從t 0時刻起 棒上有如圖乙所示的持續(xù)交變電流I 周期為T 最大值為Im 圖甲中I所示方向?yàn)殡娏髡较?則金屬棒 A 一直向右移動B 速度隨時間周期性變化C 受到的安培力隨時間周期性變化D 受到的安培力在一個周期內(nèi)做正功 真題模擬體驗(yàn) 名師詮釋高考 1 2 3 4 解析 在時間內(nèi) 由左手定則可知 金屬棒所受安培力方向向右 金屬棒向右加速 在時間內(nèi) 金屬棒所受安培力方向向左 金屬棒向右減速 t T時 速度恰好減為零 以后又周期性重復(fù)上述運(yùn)動 可知金屬棒一直向右移動 其速度隨時間周期性變化 受到的安培力隨時間周期性變化 選項(xiàng)A B C正確 安培力在一個周期內(nèi)對金屬棒先做正功 后做負(fù)功 由動能定理可知安培力在一個周期內(nèi)做的總功為零 選項(xiàng)D錯誤 答案 ABC 真題模擬體驗(yàn) 名師詮釋高考 1 2 3 4 3 2014安徽理綜 22 如圖所示 充電后的平行板電容器水平放置 電容為C 極板間距離為d 上極板正中有一小孔 質(zhì)量為m 電荷量為 q的小球從小孔正上方高h(yuǎn)處由靜止開始下落 穿過小孔到達(dá)下極板處速度恰為零 空氣阻力忽略不計(jì) 極板間電場可視為勻強(qiáng)電場 重力加速度為g 求 1 小球到達(dá)小孔處的速度 2 極板間電場強(qiáng)度大小和電容器所帶電荷量 3 小球從開始下落運(yùn)動到下極板處的時間 真題模擬體驗(yàn) 名師詮釋高考 1 2 3 4 真題模擬體驗(yàn) 名師詮釋高考 1 2 3 4 真題模擬體驗(yàn) 名師詮釋高考 1 2 3 4 真題模擬體驗(yàn) 名師詮釋高考 在本講中 高考命題主要涉及以下三個方面 1 帶電體在恒定電場力或變化電場力作用下的直線運(yùn)動 以勻變速直線運(yùn)動為主 考查應(yīng)用動力學(xué)和功能觀點(diǎn)解決直線運(yùn)動問題的能力 2 帶電體在安培力或洛倫茲力作用下的直線運(yùn)動 考查對洛倫茲力特點(diǎn)的理解 能正確分析與其他力相互制約的動態(tài)變化過程 3 導(dǎo)體棒做切割磁感線的直線運(yùn)動 以勻速和勻變速直線運(yùn)動為主 考查綜合應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律 功能關(guān)系和電路規(guī)律解決問題的能力 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 1 條件 帶電體所受合力方向與速度方向共線 若合力為恒力 則帶電體做勻變速直線運(yùn)動 若合力大小變化 則做變加速直線運(yùn)動 2 解決方法 與力學(xué)中處理直線運(yùn)動的方法相同 即先進(jìn)行受力分析 運(yùn)動情況分析 根據(jù)已知和所求 再用牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)規(guī)律 動力學(xué)規(guī)律 動能定理 功能關(guān)系等求解 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 多選 2015陜西寶雞模擬 在地面附近 存在著一個有界電場 邊界MN將空間分成上下兩個區(qū)域 在區(qū)域 中有豎直向上的勻強(qiáng)電場 在區(qū)域 中離邊界某一高度由靜止釋放一個質(zhì)量為m的帶電小球 如圖甲所示 小球運(yùn)動的v t圖象如圖乙所示 不計(jì)空氣阻力 則 A 小球受到的重力與電場力之比為3 5B 在t 5s時 小球經(jīng)過邊界MNC 在小球向下運(yùn)動的整個過程中 重力做的功大于電場力做的功D 在1 4s過程中 小球的機(jī)械能先減小后增大 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 思路點(diǎn)撥 根據(jù)題圖可知 小球先做自由落體運(yùn)動 進(jìn)入電場后 做勻減速運(yùn)動 當(dāng)速度減為零時 再反向勻加速 離開電場后 做勻減速運(yùn)動 由題圖可求小球進(jìn)入電場前后的加速度 結(jié)合小球的受力情況 由牛頓第二定律可求重力與電場力之比 根據(jù)動能定理分析選項(xiàng)C 根據(jù)電場力做功情況分析選項(xiàng)D 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 對點(diǎn)訓(xùn)練11 2015海南單科 5 如圖 一充電后的平行板電容器的兩極板相距l(xiāng) 在正極板附近有一質(zhì)量為M 電荷量為q q 0 的粒子 在負(fù)極板附近有另一質(zhì)量為m 電荷量為 q的粒子 在電場力的作用下 兩粒子同時從靜止開始運(yùn)動 已知兩粒子同時經(jīng)過一平行于正極板且與其相距的平面 若兩粒子間相互作用力可忽略 不計(jì)重力 則M m為 A 3 2B 2 1C 5 2D 3 1 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 帶電粒子在交變電場中的直線運(yùn)動 一般多以加速 減速交替出現(xiàn)的多運(yùn)動過程的情景出現(xiàn) 其解決的方法 1 根據(jù)力與運(yùn)動的關(guān)系 分析一個變化周期內(nèi)電場力 加速度 速度等量的變化規(guī)律 2 畫出v t圖象 借助圖象進(jìn)行運(yùn)動過程分析 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 多選 一勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E隨時間t變化的圖象如圖所示 在該勻強(qiáng)電場中 有一個帶電粒子于t 0時刻由靜止釋放 若帶電粒子只受電場力作用 則下列說法中正確的是 A 帶電粒子只向一個方向運(yùn)動B 0 2s內(nèi) 電場力所做的功等于零C 4s末帶電粒子不會回到原出發(fā)點(diǎn)D 2 5 4s內(nèi) 速度的改變等于零 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 對點(diǎn)訓(xùn)練21 2015安徽合肥三模 如圖甲所示 一對長為L的金屬板 平行正對放置 質(zhì)量為m的電子從平行板左側(cè)以速度v0沿兩板的中線不斷進(jìn)入平行板之間 兩板間所加交流電壓UAB如圖乙所示 交流電壓的周期T 已知所有電子都能穿過平行板 不考慮電子的重力和電子間的相互作用 則 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 1 定性分析在t 0時刻從O點(diǎn)進(jìn)入的粒子 在垂直于金屬板的方向上的運(yùn)動情況 2 在距靶MN的中心O 點(diǎn)多遠(yuǎn)的范圍內(nèi)有粒子擊中 3 要使粒子能全部打在靶MN上 電壓U0的數(shù)值應(yīng)滿足什么條件 寫出U0 m d q T的關(guān)系式即可 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 1 帶電粒子在磁場中運(yùn)動時 洛倫茲力的方向始終垂直于粒子的速度方向 洛倫茲力永不做功 2 帶電粒子在恒定電場力 重力和洛倫茲力共同作用下的直線運(yùn)動只能是勻速直線運(yùn)動 3 帶電粒子在恒力 洛倫茲力共同作用下的直線運(yùn)動只能是勻速直線運(yùn)動 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 多選 2015江蘇南京 鹽城模擬 如圖所示 空間有一垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0 5T的勻強(qiáng)磁場 一質(zhì)量為0 2kg且足夠長的絕緣木板靜止在光滑水平面上 在木板左端放置一質(zhì)量為m 0 1kg 帶正電q 0 2C的滑塊 滑塊與絕緣木板之間動摩擦因數(shù)為0 5 滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動摩擦力 現(xiàn)對木板施加方向水平向左 大小為F 0 6N的恒力 g取10m s2 則滑塊 A 開始做勻加速運(yùn)動 然后做加速度減小的加速運(yùn)動 最后做勻速直線運(yùn)動B 一直做加速度為2m s2的勻加速運(yùn)動 直到滑塊飛離木板為止C 速度為6m s時 滑塊開始減速D 最終做速度為10m s的勻速運(yùn)動 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 對點(diǎn)訓(xùn)練3 多選 如圖所示 一個質(zhì)量為m 電荷量為 q的圓環(huán) 可在水平放置的足夠長的粗糙細(xì)桿上滑動 圓環(huán)與桿的動摩擦因數(shù)為 細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中 不計(jì)空氣阻力 現(xiàn)給環(huán)一個向右的初速度v0 在以后的運(yùn)動過程中 環(huán)的速度圖象可能是圖中的 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 解析 根據(jù)左手定則知 圓環(huán)受向上的洛倫茲力 若Bqv0 mg 圓環(huán)做勻速運(yùn)動 選項(xiàng)A正確 若Bqv0 mg 圓環(huán)受向下的壓力FN Bqv mg 向左的滑動摩擦力Ff FN Bqv mg 圓環(huán)做減速運(yùn)動 洛倫茲力減小 壓力減小 摩擦力減小 加速度減小 當(dāng)Bqv mg時 圓環(huán)做勻速運(yùn)動 選項(xiàng)D正確 若Bqv0 mg 圓環(huán)受向上的壓力FN mg Bqv 向左的滑動摩擦力Ff FN mg Bqv 圓環(huán)做減速運(yùn)動 洛倫茲力減小 壓力增大 摩擦力增大 加速度增大 圓環(huán)做加速度增大的減速運(yùn)動 選項(xiàng)B正確 C錯誤 答案 ABD 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 電磁感應(yīng)中導(dǎo)體棒在安培力和其他恒力作用下的三種運(yùn)動類型 勻速直線運(yùn)動 加速度逐漸減小的減速直線運(yùn)動 加速度逐漸減小的加速直線運(yùn)動 電磁感應(yīng)中導(dǎo)體棒在安培力和其他變力作用下的兩種運(yùn)動類型 勻速直線運(yùn)動 勻變速直線運(yùn)動 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 2015山東濰坊一模 如圖所示 平行光滑金屬導(dǎo)軌OD AC固定在水平的xOy直角坐標(biāo)系內(nèi) OD與x軸重合 間距L 0 5m 在AO間接一R 20 的電阻 將阻值為r 5 質(zhì)量為2kg的導(dǎo)體棒橫放在導(dǎo)軌上 且與y軸重合 導(dǎo)軌所在區(qū)域有方向豎直向下的磁場 磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨橫坐標(biāo)x的變化關(guān)系為B T 現(xiàn)用沿x軸正向的水平力拉導(dǎo)體棒 使其沿x軸正向以2m s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動 不計(jì)導(dǎo)軌電阻 求 1 t時刻電阻R兩端的電壓 2 拉力隨時間的變化關(guān)系 思路點(diǎn)撥 導(dǎo)體棒勻加速直線運(yùn)動 v x隨時間t變化 B F安隨t變化 F F安 ma F t關(guān)系 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 對點(diǎn)訓(xùn)練41 2015遼寧大連二模 如圖所示 兩平行導(dǎo)軌間距L 0 1m 足夠長光滑的傾斜部分和粗糙的水平部分圓滑連接 連接處能量損失不計(jì) 傾斜部分與水平面間的夾角 30 導(dǎo)軌的傾斜部分處于方向垂直斜面向上 磁感應(yīng)強(qiáng)度B 0 5T的勻強(qiáng)磁場中 水平部分沒有磁場 金屬棒ab質(zhì)量m 0 005kg 電阻r 0 02 運(yùn)動中與導(dǎo)軌始終接觸良好 并且與導(dǎo)軌垂直 電阻R 0 08 其余電阻不計(jì) 當(dāng)金屬棒從斜面上距地面高h(yuǎn) 1 0m以上 含1 0m 任何地方由靜止釋放后 在水平面上滑行的最大距離x都是1 25m g取10m s2 求 1 金屬棒在斜面上運(yùn)動的最大速度 2 金屬棒與水平面間的動摩擦因數(shù) 3 金屬棒從高度h 1 0m處由靜止滑至傾斜軌道底端過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 解析 1 金屬棒從離地高h(yuǎn) 1 0m以上任何地方由靜止釋放后 在到達(dá)水平面之前已經(jīng)開始勻速運(yùn)動 設(shè)最大速度為v 則感應(yīng)電動勢E BLv感應(yīng)電流I 安培力F BIL 1 勻速運(yùn)動時 有mgsin F 得v 1 0m s 2 在水平面上運(yùn)動時 金屬棒所受滑動摩擦力Ff mg金屬棒在摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動 有Ff mav2 2ax得 0 04 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 2 如圖所示 兩根平行金屬導(dǎo)軌MN PQ相距為d 1 0m 導(dǎo)軌平面與水平面夾角為 30 導(dǎo)軌上端跨接一定值電阻R 1 6 導(dǎo)軌電阻不計(jì) 整個裝置處于與導(dǎo)軌平面垂直且向上的勻強(qiáng)磁場中 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B 1 0T 一根與導(dǎo)軌等寬的金屬棒ef垂直于MN PQ靜止放置 且與導(dǎo)軌保持良好接觸 金屬棒質(zhì)量m 0 1kg 電阻r 0 4 距導(dǎo)軌底端s1 3 75m 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四