高考物理二輪專題突破 專題二 力與物體的直線運(yùn)動(dòng)（2）動(dòng)力 學(xué)觀點(diǎn)在電學(xué)中的應(yīng)用導(dǎo)學(xué)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(yùn)動(dòng)（2）動(dòng)力 學(xué)觀點(diǎn)在電學(xué)中的應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案2017屆高考物理二輪專題突破 專題二 力與物體的直線運(yùn)動(dòng)（2）動(dòng)力 學(xué)觀點(diǎn)在電學(xué)中的應(yīng)用導(dǎo)學(xué)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(duì)文中內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)校對(duì)，但是難免會(huì)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(yùn)動(dòng)（2）動(dòng)力 學(xué)觀點(diǎn)在電學(xué)中的應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案）的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來(lái)便利。同時(shí)也真誠(chéng)的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進(jìn)步的源泉，前進(jìn)的動(dòng)力。本文可編輯可修改，如果覺(jué)得對(duì)

2、您有幫助請(qǐng)收藏以便隨時(shí)查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績(jī)進(jìn)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(yùn)動(dòng)（2）動(dòng)力 學(xué)觀點(diǎn)在電學(xué)中的應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案的全部?jī)?nèi)容。 專題二 力與物體的直線運(yùn)動(dòng)第2講：動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)在電學(xué)中的應(yīng)用一、知識(shí)梳理1。帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(chǎng)力、重力和洛倫茲力共同作用下的直線運(yùn)動(dòng)只能是勻速直線運(yùn)動(dòng).3.帶電粒子(不計(jì)重力)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始被加速或帶電粒子沿著平行于電場(chǎng)的方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí)，帶電粒子做勻變速直線運(yùn)動(dòng).4。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(dòng)類型：勻速直線運(yùn)動(dòng)、加速度逐漸減小

3、的減速直線運(yùn)動(dòng)、加速度逐漸減小的加速直線運(yùn)動(dòng).規(guī)律方法1。帶電粒子在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題：在電場(chǎng)中處理力學(xué)問(wèn)題時(shí)，其分析方法與力學(xué)相同.首先進(jìn)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(yùn)動(dòng)類型有電場(chǎng)內(nèi)的加速運(yùn)動(dòng)和在交變電場(chǎng)內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。2.帶電粒子在交變電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng),一般多以加速、減速交替出現(xiàn)的多運(yùn)動(dòng)過(guò)程的情景出現(xiàn).解決的方法：（1)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)或動(dòng)力學(xué)分析其中一個(gè)變化周期內(nèi)相關(guān)物理量的變化規(guī)律。（2)借助運(yùn)動(dòng)圖象進(jìn)行運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析。二、題型、技巧歸納高考題型一 電場(chǎng)內(nèi)動(dòng)力學(xué)問(wèn)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(dāng)整個(gè)裝置被

4、置于一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí)，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(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小；（2)若將電場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)強(qiáng)度改為水平向左，大小變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，小物塊從高度h處由靜止釋放，求小物塊到達(dá)地面的時(shí)間為多少.高考預(yù)測(cè)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(biāo)如圖2甲所示。圖乙是ab連線之間的電勢(shì)與位置x之間的關(guān)系圖象，圖中xl點(diǎn)為圖線的最低點(diǎn)，若在x2l的c點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）,下列有關(guān)說(shuō)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(dá)x2l點(diǎn)處c。小球?qū)⒁詘l點(diǎn)為中心做往復(fù)運(yùn)動(dòng)d。固定在a、b處的電荷的電量之比為qaqb41高考預(yù)測(cè)2如圖3甲所示為兩平行金屬板，板間電勢(shì)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(shí)間內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)，在3t時(shí)刻小球恰好經(jīng)過(guò)靜止時(shí)的位置,整個(gè)過(guò)程帶電小球沒(méi)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(jié)1。在電場(chǎng)中處理力學(xué)問(wèn)題時(shí)，其分析方法與力學(xué)相同。首先進(jìn)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(yùn)動(dòng)類型有電場(chǎng)內(nèi)的加速運(yùn)動(dòng)和在交變電場(chǎng)內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。2。動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)分析方法

6、a,e,v2v2ad.高考題型二 磁場(chǎng)內(nèi)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題分析【例2】(多選）如圖4甲所示，一帶電物塊無(wú)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(shí)針傳動(dòng)，該裝置處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,物塊由底端e運(yùn)動(dòng)至皮帶輪頂端f的過(guò)程中，其vt圖象如圖乙所示,物塊全程運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為4.5s，關(guān)于帶電物塊及運(yùn)動(dòng)過(guò)程的說(shuō)法正確的是(）圖4a。該物塊帶負(fù)電b.傳送帶的傳動(dòng)速度大小可能大于1m/sc.若已知傳送帶的長(zhǎng)度，可求出該過(guò)程中物塊與傳送帶發(fā)生的相對(duì)位移d.在24。5s內(nèi)，物塊與傳送帶仍可能有相對(duì)運(yùn)動(dòng)高考預(yù)測(cè)3（多選）如圖5所示，空間中存在垂直于紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中沒(méi)有畫出)，兩個(gè)

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(wú)限長(zhǎng)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(dòng)摩擦因數(shù)為1，q和斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為2?，F(xiàn)使p、q一起由靜止開(kāi)始沿斜面下滑，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中p、q始終保持相對(duì)靜止.則以下說(shuō)法正確的是(）圖5a.根據(jù)題設(shè)條件可以求出物塊p任意時(shí)刻的加速度b.根據(jù)題設(shè)條件可以求出物塊p的最大動(dòng)能c。兩個(gè)物塊p、q間的摩擦力最小值為2mgcosd。兩個(gè)物塊p、q間的摩擦力最小值為1mgcos高考預(yù)測(cè)4如圖6所示,無(wú)限長(zhǎng)水平直導(dǎo)線中通有向右的恒定電流i，導(dǎo)線正上方沿豎直方向有一用絕緣細(xì)線懸掛著的正方形線框.線框中通有沿逆時(shí)針?lè)较虻?/p>

8、恒定電流i,線框的邊長(zhǎng)為l,線框下邊與直導(dǎo)線平行,且到直導(dǎo)線的距離也為l。已知在長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁場(chǎng)中距長(zhǎng)直導(dǎo)線r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為bk(k為常量），線框的質(zhì)量為m，則剪斷細(xì)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(jié)1.對(duì)于磁場(chǎng)內(nèi)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)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(guò)來(lái)影響運(yùn)動(dòng).2.帶電粒子在電場(chǎng)力、重力和洛倫茲力共同作用下的直線運(yùn)動(dòng)只能是勻速直線運(yùn)動(dòng).3.此類問(wèn)題也常出現(xiàn)臨界問(wèn)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(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題分析【例3】 如圖7所示，平行且足夠長(zhǎng)的兩條光滑金屬導(dǎo)軌，相距

9、0.5m,與水平面夾角均為30,金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。導(dǎo)軌之間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強(qiáng)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(dǎo)軌放置。某時(shí)刻棒ab在外力作用下，沿著導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，與此同時(shí)，棒cd由靜止釋放。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，棒ab始終保持速度v01。5m/s不變，兩金屬棒與導(dǎo)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(yīng)電動(dòng)勢(shì);（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(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小.高考預(yù)測(cè)5（多選）如圖8所示，光滑金屬導(dǎo)軌ab和cd構(gòu)成的平面與水平面成角，導(dǎo)軌間距l(xiāng)ac2lbd2l，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。

10、兩金屬棒mn、pq垂直導(dǎo)軌放置,與導(dǎo)軌接觸良好.兩金屬棒質(zhì)量mpq2mmn2m，電阻rpq2rmn2r，整個(gè)裝置處在垂直導(dǎo)軌平面向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒mn在平行于導(dǎo)軌向上的拉力f作用下沿導(dǎo)軌以速度v向上勻速運(yùn)動(dòng),pq棒恰好以速度v向下勻速行動(dòng).則（）圖8a.mn中電流方向是由m到nb.勻速運(yùn)動(dòng)的速度v的大小是c.在mn、pq都勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，f3mgsind.在mn、pq都勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，f2mgsin高考預(yù)測(cè)6如圖9甲所示,abcd為質(zhì)量m的導(dǎo)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(dǎo)軌上，pq棒左邊靠著絕緣固定的豎直立柱e、f，導(dǎo)軌處于

11、勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)以oo為界，左側(cè)的磁場(chǎng)方向豎直向上，右側(cè)的磁場(chǎng)方向水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為b。導(dǎo)軌bc段長(zhǎng)l，其電阻為r，金屬棒電阻為r，其余電阻均可不計(jì),金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。若在導(dǎo)軌上施加一個(gè)方向向左、大小恒為f的水平拉力,設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，pq棒始終與導(dǎo)軌接觸.試求：圖9（1）導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的最大加速度amax；(2)導(dǎo)軌的最大速度vmax；(3）在圖乙中定性畫出回路中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖象，并寫出分析過(guò)程。規(guī)律總結(jié)1。對(duì)于導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的分析要特別注意棒中的感應(yīng)電流受到的安培力一般是阻力.2。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(dòng)類型：勻速直線運(yùn)動(dòng)、加速度逐漸

12、減小的減速直線運(yùn)動(dòng)、加速度逐漸減小的加速直線運(yùn)動(dòng)。參考答案【例1】 答案(1）（2）g（3） 解析(1)小物塊受重力，電場(chǎng)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(kāi)斜面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)：hgt2解得：t。高考預(yù)測(cè)1 答案ad解析據(jù)x圖象切線的斜率等于場(chǎng)強(qiáng)e，則知xl處場(chǎng)強(qiáng)為零,所以小球在c處受到的電場(chǎng)力向左,向左加速運(yùn)動(dòng)，到xl處加速度為0，從xl向左運(yùn)動(dòng)時(shí),電場(chǎng)力向右，做減速運(yùn)動(dòng),所以小球在xl處的速度最大,故a正確；由題圖乙可知,x2l點(diǎn)的電勢(shì)大于x2l點(diǎn)的電勢(shì),所以小球不可能到達(dá)x2

13、l點(diǎn)處,故b錯(cuò)誤；由圖知圖象不關(guān)于xl對(duì)稱，所以xl點(diǎn)不是中心，故c錯(cuò)誤；xl處場(chǎng)強(qiáng)為零,根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式則有：kk，解得qaqb41，故d正確.高考預(yù)測(cè)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(shí)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(yùn)動(dòng).物塊的最大速度是1m/s。物塊開(kāi)始時(shí)fnmgsinma物塊運(yùn)動(dòng)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(kāi)始時(shí)：fn

14、mgcos，后來(lái):fnmgcosf洛,即洛倫茲力的方向是向上的.物塊沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng),由左手定則可知，物塊帶正電。故a錯(cuò)誤；物塊向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，洛倫茲力越來(lái)越大，則受到的支持力越來(lái)越小，結(jié)合式可知，物塊的加速度也越來(lái)越小，當(dāng)加速度等于0時(shí)，物塊達(dá)到最大速度，此時(shí):mgsin(mgcosf洛)由可知,只要傳送帶的速度大于等于1m/s，則物塊達(dá)到最大速度的條件與傳送帶的速度無(wú)關(guān)，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(duì)于傳送帶靜止，也有可能與傳送帶相對(duì)滑動(dòng).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(zhǎng)度，也不能求出該過(guò)程中物塊與傳送帶發(fā)

15、生的相對(duì)位移。故c錯(cuò)誤。高考預(yù)測(cè)3答案bc解析由于物體的速度變化時(shí)洛倫茲力發(fā)生變化，所以除了開(kāi)始時(shí)刻外，其他各時(shí)刻p、q間彈力及摩擦力無(wú)法求出，故無(wú)法求出任意時(shí)刻的加速度；故a錯(cuò)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(kāi)始時(shí)向下加速運(yùn)動(dòng)，隨著速度變大,洛倫茲力增大，則壓力增大,摩擦力增大；當(dāng)摩擦力等于重力的分力時(shí)物體具有最大動(dòng)能；此時(shí)有:mgsin2（2m)gcosbqv；由公式可求得最大速度，即可求最大動(dòng)能；故b正確;對(duì)整體分析可知,開(kāi)始時(shí)整體的加速度agsin2gcos；此時(shí)p受摩擦力最??；再對(duì)q分析可知，此時(shí)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(cuò)誤。高考預(yù)測(cè)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(cuò)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(shí)，i1a1.5a棒cd受到安培力為f1bi1l0.41.50。5n0。3n棒cd受到的重力沿導(dǎo)軌向下的分力為g1mgsin301nf1g1，棒cd沿導(dǎo)軌向下加速運(yùn)動(dòng)，即abcd閉合回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大；電流也增大，所以最小電流為imini11.5a當(dāng)棒cd的速度達(dá)到最大時(shí)，回路的電流最大，此時(shí)棒cd的加速度為0由mgsin30bimax