高考物理二輪專題突破 專題二 力與物體的直線運動（2）動力 學觀點在電學中的應用導學案(2021年最新整理)

1、2017屆高考物理二輪專題突破 專題二 力與物體的直線運動（2）動力 學觀點在電學中的應用導學案2017屆高考物理二輪專題突破 專題二 力與物體的直線運動（2）動力 學觀點在電學中的應用導學案 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對文中內(nèi)容進行仔細校對，但是難免會有疏漏的地方，但是任然希望（2017屆高考物理二輪專題突破 專題二 力與物體的直線運動（2）動力 學觀點在電學中的應用導學案）的內(nèi)容能夠給您的工作和學習帶來便利。同時也真誠的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進步的源泉，前進的動力。本文可編輯可修改，如果覺得對

2、您有幫助請收藏以便隨時查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績進步，以下為2017屆高考物理二輪專題突破 專題二 力與物體的直線運動（2）動力 學觀點在電學中的應用導學案的全部內(nèi)容。 專題二 力與物體的直線運動第2講：動力學觀點在電學中的應用一、知識梳理1。帶電粒子在磁場中運動時，洛倫茲力的方向始終垂直于粒子的速度方向.2。帶電粒子在電場力、重力和洛倫茲力共同作用下的直線運動只能是勻速直線運動.3.帶電粒子(不計重力)在勻強電場中由靜止開始被加速或帶電粒子沿著平行于電場的方向射入勻強電場中時，帶電粒子做勻變速直線運動.4。電磁感應中導體棒在安培力和其他恒力作用下的三種運動類型：勻速直線運動、加速度逐漸減小

3、的減速直線運動、加速度逐漸減小的加速直線運動.規(guī)律方法1。帶電粒子在電場中做直線運動的問題：在電場中處理力學問題時，其分析方法與力學相同.首先進行受力分析，然后看粒子所受的合力方向與速度方向是否一致，其運動類型有電場內(nèi)的加速運動和在交變電場內(nèi)的往復運動。2.帶電粒子在交變電場中的直線運動,一般多以加速、減速交替出現(xiàn)的多運動過程的情景出現(xiàn).解決的方法：（1)根據(jù)運動學或動力學分析其中一個變化周期內(nèi)相關物理量的變化規(guī)律。（2)借助運動圖象進行運動過程分析。二、題型、技巧歸納高考題型一 電場內(nèi)動力學問題分析【例1】如圖1所示，一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37的光滑斜面上，當整個裝置被

4、置于一水平向右的勻強電場中時，小物塊恰好靜止.重力加速度為g，sin370.6，cos370.8.求：圖1（1)水平向右電場的電場強度大??；（2)若將電場強度改為豎直向下，大小不變，小物塊的加速度是多大；(3)若將電場強度改為水平向左，大小變?yōu)樵瓉淼?倍，小物塊從高度h處由靜止釋放，求小物塊到達地面的時間為多少.高考預測1（多選）在絕緣光滑的水平面上相距為6l的a、b兩處分別固定正電荷qa、qb.兩電荷的位置坐標如圖2甲所示。圖乙是ab連線之間的電勢與位置x之間的關系圖象，圖中xl點為圖線的最低點，若在x2l的c點由靜止釋放一個質(zhì)量為m、電量為q的帶電小球（可視為質(zhì)點）,下列有關說法正確的是（

5、）圖2a。小球在xl處的速度最大b.小球一定可以到達x2l點處c。小球將以xl點為中心做往復運動d。固定在a、b處的電荷的電量之比為qaqb41高考預測2如圖3甲所示為兩平行金屬板，板間電勢差變化如乙圖所示.一帶電小球位于兩板之間,已知小球在0t時間內(nèi)處于靜止狀態(tài)，在3t時刻小球恰好經(jīng)過靜止時的位置,整個過程帶電小球沒有與金屬板相碰.則乙圖中ux的值為（）圖3a。3u0 b.4u0 c.5u0 d.6u0規(guī)律總結1。在電場中處理力學問題時，其分析方法與力學相同。首先進行受力分析，然后看粒子所受的合力與速度方向是否一致，其運動類型有電場內(nèi)的加速運動和在交變電場內(nèi)的往復運動。2。動力學觀點分析方法

6、a,e,v2v2ad.高考題型二 磁場內(nèi)動力學問題分析【例2】(多選）如圖4甲所示，一帶電物塊無初速度地放在皮帶輪底端，傳送帶輪以恒定大小的速率沿順時針傳動，該裝置處于垂直紙面向里的勻強磁場中,物塊由底端e運動至皮帶輪頂端f的過程中，其vt圖象如圖乙所示,物塊全程運動的時間為4.5s，關于帶電物塊及運動過程的說法正確的是(）圖4a。該物塊帶負電b.傳送帶的傳動速度大小可能大于1m/sc.若已知傳送帶的長度，可求出該過程中物塊與傳送帶發(fā)生的相對位移d.在24。5s內(nèi)，物塊與傳送帶仍可能有相對運動高考預測3（多選）如圖5所示，空間中存在垂直于紙面向外的磁感應強度為b的勻強磁場（圖中沒有畫出)，兩個

7、質(zhì)量均為m的物塊p、q疊放在一起，并置于固定在地面上傾角為且無限長的絕緣斜面體上。物塊p帶正電，電荷量為q；物塊q是不帶電的絕緣體。p、q間動摩擦因數(shù)為1，q和斜面間動摩擦因數(shù)為2。現(xiàn)使p、q一起由靜止開始沿斜面下滑，運動過程中p、q始終保持相對靜止.則以下說法正確的是(）圖5a.根據(jù)題設條件可以求出物塊p任意時刻的加速度b.根據(jù)題設條件可以求出物塊p的最大動能c。兩個物塊p、q間的摩擦力最小值為2mgcosd。兩個物塊p、q間的摩擦力最小值為1mgcos高考預測4如圖6所示,無限長水平直導線中通有向右的恒定電流i，導線正上方沿豎直方向有一用絕緣細線懸掛著的正方形線框.線框中通有沿逆時針方向的

8、恒定電流i,線框的邊長為l,線框下邊與直導線平行,且到直導線的距離也為l。已知在長直導線的磁場中距長直導線r處的磁感應強度大小為bk(k為常量），線框的質(zhì)量為m，則剪斷細線的瞬間,線框的加速度為(）圖6a。0 b。g c。g d.g規(guī)律總結1.對于磁場內(nèi)的動力學問題，要特別注意洛倫茲力的特性，因f洛qvb，則速度v的變化影響受力，受力的變化又反過來影響運動.2.帶電粒子在電場力、重力和洛倫茲力共同作用下的直線運動只能是勻速直線運動.3.此類問題也常出現(xiàn)臨界問題，如滑塊脫離木板的臨界條件是支持力為零.高考題型三 電磁感應中的動力學問題分析【例3】 如圖7所示，平行且足夠長的兩條光滑金屬導軌，相距

9、0.5m,與水平面夾角均為30,金屬導軌的電阻不計。導軌之間的勻強磁場垂直穿過導軌平面,磁感應強度b0。4t.金屬棒ab和cd的質(zhì)量均為0.2kg，電阻均為0。1，垂直導軌放置。某時刻棒ab在外力作用下，沿著導軌向上滑動，與此同時，棒cd由靜止釋放。在運動過程中，棒ab始終保持速度v01。5m/s不變，兩金屬棒與導軌始終垂直且接觸良好。取重力加速度g10 m/s2.求：圖7（1)棒ab產(chǎn)生的感應電動勢;（2）閉合回路中的最小電流和最大電流；(3）棒cd最終穩(wěn)定運動時的速度大小.高考預測5（多選）如圖8所示，光滑金屬導軌ab和cd構成的平面與水平面成角，導軌間距l(xiāng)ac2lbd2l，導軌電阻不計。

10、兩金屬棒mn、pq垂直導軌放置,與導軌接觸良好.兩金屬棒質(zhì)量mpq2mmn2m，電阻rpq2rmn2r，整個裝置處在垂直導軌平面向上的磁感應強度為b的勻強磁場中，金屬棒mn在平行于導軌向上的拉力f作用下沿導軌以速度v向上勻速運動,pq棒恰好以速度v向下勻速行動.則（）圖8a.mn中電流方向是由m到nb.勻速運動的速度v的大小是c.在mn、pq都勻速運動的過程中，f3mgsind.在mn、pq都勻速運動的過程中，f2mgsin高考預測6如圖9甲所示,abcd為質(zhì)量m的導軌，放在光滑絕緣的水平面上，另有一根質(zhì)量為m的金屬棒pq平行bc放在水平導軌上，pq棒左邊靠著絕緣固定的豎直立柱e、f，導軌處于

11、勻強磁場中，磁場以oo為界，左側的磁場方向豎直向上，右側的磁場方向水平向右，磁感應強度均為b。導軌bc段長l，其電阻為r，金屬棒電阻為r，其余電阻均可不計,金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為。若在導軌上施加一個方向向左、大小恒為f的水平拉力,設導軌足夠長，pq棒始終與導軌接觸.試求：圖9（1）導軌運動的最大加速度amax；(2)導軌的最大速度vmax；(3）在圖乙中定性畫出回路中感應電流i隨時間t變化的圖象，并寫出分析過程。規(guī)律總結1。對于導體棒在磁場中動力學問題的分析要特別注意棒中的感應電流受到的安培力一般是阻力.2。電磁感應中導體棒在安培力和其他恒力作用下的三種運動類型：勻速直線運動、加速度逐漸

12、減小的減速直線運動、加速度逐漸減小的加速直線運動。參考答案【例1】 答案(1）（2）g（3） 解析(1)小物塊受重力，電場力和彈力三力平衡：eqmgtan37解得：e(2）由牛頓第二定律可得：（eqmg)sin37ma解得：ag（3)小物塊將離開斜面做勻加速直線運動，豎直方向做自由落體運動：hgt2解得：t。高考預測1 答案ad解析據(jù)x圖象切線的斜率等于場強e，則知xl處場強為零,所以小球在c處受到的電場力向左,向左加速運動，到xl處加速度為0，從xl向左運動時,電場力向右，做減速運動,所以小球在xl處的速度最大,故a正確；由題圖乙可知,x2l點的電勢大于x2l點的電勢,所以小球不可能到達x2

13、l點處,故b錯誤；由圖知圖象不關于xl對稱，所以xl點不是中心，故c錯誤；xl處場強為零,根據(jù)點電荷場強公式則有：kk，解得qaqb41，故d正確.高考預測2答案c解析0t靜止：qmgt2t向下加速,mgqma1，得a1gva1tgt，x1a1t2gt22t3t向下減速后向上加速，qmgma2x2vta2t23t時刻回到靜止位置則x2x1解以上各式得ux5u0.【例2】 答案bd解析由圖乙可知,物塊做加速度逐漸減小的加速運動.物塊的最大速度是1m/s。物塊開始時fnmgsinma物塊運動后，又受到洛倫茲力的作用，加速度逐漸減小，由式可知，物塊的加速度逐漸減小,一定是fn逐漸減小，而開始時：fn

14、mgcos，后來:fnmgcosf洛,即洛倫茲力的方向是向上的.物塊沿傳送帶向上運動,由左手定則可知，物塊帶正電。故a錯誤；物塊向上運動的過程中，洛倫茲力越來越大，則受到的支持力越來越小，結合式可知，物塊的加速度也越來越小，當加速度等于0時，物塊達到最大速度，此時:mgsin(mgcosf洛)由可知,只要傳送帶的速度大于等于1m/s，則物塊達到最大速度的條件與傳送帶的速度無關，所以傳送帶的速度有可能是1 m/s，也有可能大于1m/s，物塊可能相對于傳送帶靜止，也有可能與傳送帶相對滑動.故b、d正確；由以上的分析可知，傳送帶的速度不能判斷，所以若已知傳送帶的長度，也不能求出該過程中物塊與傳送帶發(fā)

15、生的相對位移。故c錯誤。高考預測3答案bc解析由于物體的速度變化時洛倫茲力發(fā)生變化，所以除了開始時刻外，其他各時刻p、q間彈力及摩擦力無法求出，故無法求出任意時刻的加速度；故a錯誤;根據(jù)受力分析可知，p、q受重力、支持力、摩擦力以及洛倫茲力的作用,由左手定則可知,洛倫茲力垂直斜面向下；物體開始時向下加速運動，隨著速度變大,洛倫茲力增大，則壓力增大,摩擦力增大；當摩擦力等于重力的分力時物體具有最大動能；此時有:mgsin2（2m)gcosbqv；由公式可求得最大速度，即可求最大動能；故b正確;對整體分析可知,開始時整體的加速度agsin2gcos；此時p受摩擦力最小；再對q分析可知，此時q受到的

16、摩擦力也為最小值；根據(jù)牛頓第二定律可得；摩擦力最小值為：2mgcos，故c正確，d錯誤。高考預測4答案d解析線框下邊受到的安培力的大小為f1kilki2，方向向下，線框上邊受到的安培力大小f2ilki2，方向向上，根據(jù)牛頓第二定律可得,f1mgf2ma解得：ag，故a、b、c錯誤,d正確?！纠?】 答案（1)0.3v（2）1。5a5a(3）3。5m/s解析(1)eabblv00。40。51.5v0.3v(2）剛釋放棒cd時，i1a1.5a棒cd受到安培力為f1bi1l0.41.50。5n0。3n棒cd受到的重力沿導軌向下的分力為g1mgsin301nf1g1，棒cd沿導軌向下加速運動，即abcd閉合回路的感應電動勢增大；電流也增大，所以最小電流為imini11.5a當棒cd的速度達到最大時，回路的電流最大，此時棒cd的加速度為0由mgsin30bimax