【步步高】2016版高考物理(全国通用)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教程.pptx

专题二 力与物体的直线运动;;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．;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，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v2;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，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;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；;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＝10 g的带正电的小球，小球所带电荷量q＝5.0×10－4 C．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(　　);A．在O点右侧杆上，B点场强最大，场强大小为E＝1.2 V/m B．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＝0.9 V;从C到A电场力一直做正功，故电势能一直减小，故B错误，C 正确；;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(　　);答案　AD;1．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．;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0.5 T的匀强磁场，一质量为0.2 kg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＝0.1 kg、带正电q＝0.2 C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＝0.6 N的恒力，g取10 m/s2，则滑块(　　) ;A．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2 m/s2的匀加速运动，直到滑块飞离木板为止 C．速度为6 m/s时，滑块开始减速 D．最终做速度为10 m/s的匀速运动;滑块开始的加速度为2 m/s2，当恰好要开始滑动时，Ff＝μ(mg－qv′B)＝ma，代入数据得：v′＝6 m/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电场线分布可知电场线与虚线重合，带电粒子所受的电场力与其速度平行，粒子做变速直线运动，故B错误；;C中由安培定则知圆环线圈产生的磁场与虚线重合，与带电粒子的速度方向平行，所以带电粒子不受洛伦兹力，带电粒子能做匀速直线运动，故C正确； D中若粒子带正电，粒子所受的电场力向上，由左手定则判断知洛伦兹力方向向下，能与电场力平衡，则带电粒子能做匀速直线运动．故D正确． 答案　B;预测5　如图5所示，在竖直向下的匀强磁场中有两