【步步高】2015高考物理二輪廣東專用專題突破課件專題三-動力學(xué)觀點在電學(xué)中的應(yīng)用

1、專題三　動力學(xué)觀點在電學(xué) 中的應(yīng)用,,,欄目索引,知識方法聚焦,,,知識回扣,,知識方法聚焦,規(guī)律方法,受力分析,速度方向,,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(xué)或動力學(xué)分析其中一個 內(nèi)相關(guān)物理量的變化規(guī)律.(2)借助運動圖象進行運動過程分析.,變化周期,,熱點考向例析,考向1　電場內(nèi)動力學(xué)問題分析,A.這一過程

2、中帶電物體的電勢能先增加后減小，其變化量為0B.水平恒力與電場力的比為9∶5C.水平恒力與電場力的比為7∶3D.物體先向右加速到最右端，然后向左加速返回到A點,審題突破 　判斷電勢能變化的方法是什么？“經(jīng)時間2t物體返回A點”說明物體向右的位移大小和向左位移大小有什么關(guān)系？,,物體先向右加速然后向右減速到最右端，然后向左加速返回到A點，所以D錯誤.,答案　AB,,帶電體在電場內(nèi)運動問題的分析關(guān)鍵在于受力分析，特別是電場力方向的確定

3、，在電場力方向已確定的情況下，其動力學(xué)的分析和力學(xué)問題中的分析是一樣的.,以題說法,,,針對訓(xùn)練1 如圖2實線為電場中一條豎直的電場線，有一質(zhì)量為m、電量為＋q的小球，由該直線上A點靜止釋放，小球向下運動到達B點減速為零后返回A點，則下列判斷正確的是(　　)A.該電場可能是豎直向上的勻強電場，且E>B.A點的電勢高于B點電勢C.A點的場強小于B點場強D.向下運動的過程中，重力勢能的減少

4、量總是等于電勢能的增加量,圖2,(單選),,解析　該電場不可能是豎直向上的勻強電場且E> ，否則小球從靜止開始只能沿AB做單向直線運動，回不到A點，故A錯誤.,小球向下應(yīng)先加速后減速，所受的電場力方向必定豎直向上，則電場線方向從B指向A，所以A點的電勢低于B點電勢，故B錯誤.,,在A點，有qEA＜mg，在B點，有qEB＞mg，則得：EA＜EB，故C正確.,向下運動的過程中，小球有動能時，根據(jù)能量守恒定律可知重力勢能的減少量等于

5、動能增加量和電勢能的增加量之和，故D錯誤.,答案　C,,熱點考向例析,考向2　磁場內(nèi)動力學(xué)問題分析,(雙選),A.木板和滑塊一直做加速度為2 m/s2的勻加速運動B.滑塊開始做加速度減小的變加速運動，最后做速度為10 m/s勻速運動C.木板先做加速度為2 m/s2勻加速運動，再做加速度增大的運動，最后做加速度為3 m/s2的勻加速運動D.t＝5 s末滑塊未脫離木板且有相對運動,,,審題突破　滑塊與木板一直保持相對靜止嗎？最終各自是

6、什么運動狀態(tài)？,板在恒力作用下做勻加速運動， 可知滑塊先與木板一起做勻加速直線運動，然后發(fā)生相對滑動，做加速度減小的變加速運動，最后做速度為10 m/s的勻速運動，故A、B錯誤，C正確.,木塊開始的加速度為2 m/s2，一段時間后加速度逐漸減小，當(dāng)減小到零時，與木板脫離做勻速直線運動，知5 s末的速度小于10 m/s，知此時摩擦力不為零，還未脫離木板，故D正確.,答案　CD,,1.對于磁場內(nèi)的動力學(xué)問題，要特別注意洛倫

7、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.此類問題也常出現(xiàn)臨界問題，如本題中有兩個臨界：滑塊與木板相對運動的臨界和滑塊與木板間彈力為零的臨界.,以題說法,,,針對訓(xùn)練2 如圖4所示，帶電平行板中勻強磁場方向水平垂直紙面向里，某帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點自由滑下，經(jīng)過軌道端點P進入板間后恰能沿水平方向做直線運動.現(xiàn)使小球從較低的b點開始下滑，經(jīng)P點進

8、入板間，在板間的運動過程中(　　)A.其電勢能將會增大B.其機械能將會增大C.小球所受的洛倫茲力的大小將會增大D.小球受到的電場力將會增大,圖4,(雙選),,答案　AC,解析　小球從a點下滑經(jīng)過P點進入平行板間后受到重力、電場力、洛倫茲力做勻速直線運動，洛倫茲力和電場力同向，故都向上且小球帶正電；小球從稍低的b點下滑時到達P點的速度會變小，洛倫茲力減小，小球會向下偏轉(zhuǎn)，電場力做負(fù)功，電勢能增加，而機械能會減小，水平方向速度不變，

9、但豎直方向的速度增加，所以動能將會增大，導(dǎo)致洛倫茲力也會增大，電場力不變，故A、C正確.,,熱點考向例析,考向3　電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題分析,絕緣塑料棒gh從導(dǎo)軌底端以初速度v0＝10 m/s沿導(dǎo)軌上滑并與金屬棒正碰(碰撞時間極短)，碰后絕緣塑料棒gh沿導(dǎo)軌下滑，金屬棒ef沿導(dǎo)軌上滑s2＝0.5 m后停下，在此過程中電阻R上產(chǎn)生的電熱為Q＝0.36 J.已知兩棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為μ＝ ，g＝10 m/s2.求：,,審題突破　絕緣塑

10、料棒gh沿導(dǎo)軌上滑時，受到哪些力的作用，做什么性質(zhì)的運動？碰撞后金屬棒ef向上做什么性質(zhì)的運動，何時加速度最大？,(1)絕緣塑料棒gh與金屬棒ef碰撞前瞬間，絕緣塑料棒的速率；,Mgsin 30°＋μMgcos 30°＝Ma1,解得v1＝6 m/s.,答案　6 m/s,(2)碰撞后金屬棒ef向上運動過程中的最大加速度；,金屬棒剛開始運動時加速度最大，此時感應(yīng)電動勢,E＝Bdv＝4 V,解得v＝4 m/s,,答案　12

11、 m/s2,安培力F＝BId＝0.4 N,由牛頓第二定律得mgsin 30°＋μmgcos 30°＋F＝mam,解得am＝12 m/s2.,(3)金屬棒ef向上運動過程中通過電阻R的電荷量.,,解得q＝0.05 C.,答案　0.05 C,,對于導(dǎo)體棒在磁場中動力學(xué)問題的分析要特別注意棒中的感應(yīng)電流受到的安培力一定是阻力.一般導(dǎo)體棒在安培力和其他恒力作用下做的變速運動是加速度逐漸減小的變速運動，但在一定的條件下，也可以

12、做勻變速直線運動.,以題說法,,,針對訓(xùn)練3 如圖6甲所示，MN、PQ是相距d＝1.0 m足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為θ，導(dǎo)軌電阻不計，整個導(dǎo)軌處在方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌MN、PQ放置，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，已知金屬棒ab的質(zhì)量m＝0.1 kg，其接入電路的電阻r＝1 Ω，小燈泡電阻RL＝9 Ω，重力加速度g取10 m/s2.現(xiàn)斷開開關(guān)S，將棒ab由靜止釋放并開始計時，t＝0.

13、5 s時刻閉合開關(guān)S，圖乙為ab的速度隨時間變化的圖象.求：,,圖6,(1)金屬棒ab開始下滑時的加速度大小、斜面傾角的正弦值；,根據(jù)牛頓第二定律有：mgsin θ＝ma,所以sin θ＝,答案　6 m/s2,(2)磁感應(yīng)強度B的大?。?根據(jù)平衡條件有mgsin θ＝F安,又F安＝BId　E＝Bdvm　I＝解得B＝1 T.,答案　1 T,,審題破題 真題演練,3.應(yīng)用動力學(xué)方法處理電學(xué)綜合問題,直于棒且與導(dǎo)軌共面的輕繩繞過光滑的

14、定滑輪與質(zhì)量為m的物塊A相連，開始時系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)在物塊A上輕放一質(zhì)量為 的小物塊B，使AB一起運動，若從小物塊B放上物塊A開始到系統(tǒng)運動速度恰達到穩(wěn)定值的過程中(AB未著地)，電阻R通過的電量為q.已知重力加速度為g，求此過程中：,,(1)導(dǎo)體棒運動的最大速度；(2)導(dǎo)體棒速度達到最大速度一半時，導(dǎo)體棒加速度的大小.,,答題模板,,,解析　(1)開始時，由平衡條件mg＝Mgsin 30°,得M＝2m

15、 ①(1分),導(dǎo)體棒達到最大速度vm時滿足：,(m＋ )g＝Mgsin 30°＋BIml ②(2分),此時Em＝Blvm ③(1分),,答題模板,,,導(dǎo)體棒受到的安培力為F安＝BIl ⑧(1分),導(dǎo)體棒和AB組成的系統(tǒng)，據(jù)牛頓第二定律得,,答題模板,,,,點睛之筆,,若題目中出現(xiàn)兩個以及兩個以上物體用繩、桿之類物體連接

16、時，要特別注意找出各物體的位移大小、加速度大小、速度大小的關(guān)系，這些關(guān)系往往就是解決問題的突破口.,高 考 現(xiàn) 場 (限時：15分鐘，滿分14分),,(2014·安徽·22)如圖8所示，充電后的平行板電容器水平放置，電容為C，極板間的距離為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