（全国通用）高考物理大二轮总复习 增分策略强化练 专题二 第2讲 动力学观点在电学中的应用.doc

专题二第2讲动力学观点在电学中的应用1(多选)(2015宝鸡模拟)在地面附近，存在着一有界电场，边界mn将空间分成上下两个区域、，在区域中有竖直向上的匀强电场，在区域中离边界某一高度由静止释放一质量为m的带电小球a，如图1甲所示，小球运动的vt图象如图乙所示，不计空气阻力，则()图1a小球受到的重力与电场力之比为35b在t5 s时，小球经过边界mnc在小球向下运动的整个过程中，重力做的功大于电场力做的功d在14 s过程中，小球的机械能先减小后增大2(多选)(2015宁波模拟) 如图2所示，空间中有一方向沿竖直平面的匀强电场，另有一光滑绝缘杆，杆上套有电荷量为q、质量为m的小球，现在电场所在竖直平面内将杆分别置于oa、ob、oc三个不同位置，其中oa为水平，oc竖直，ob与水平面夹角为60.小球分别从杆端a、b、c静止释放，已知小球从a到o运动时间为从b到o运动时间的倍，则可判断()图2a从c到o运动的时间小于从a到o的时间b从c到o运动的时间大于从a到o的时间c电场强度的最小值为d电场强度的最小值为3(多选)(2015绵阳市模拟)如图3所示，已知甲空间中没有电场、磁场；乙空间中有竖直向上的匀强电场；丙空间中有竖直向下的匀强电场；丁空间中有垂直纸面向里的匀强磁场四个图中的斜面相同且绝缘，相同的带负电小球从斜面上的同一点o以相同初速度v0同时沿水平方向抛出，分别落在甲、乙、丙、丁图中斜面上a、b、c、d点(图中未画出)小球受到的电场力、洛伦兹力都始终小于重力，不计空气阻力则()图3ao、c之间距离大于o、b之间距离b小球从抛出到落在斜面上用时相等c小球落到b点与c点速度大小相等d从o到a与从o到d，合力对小球做功相同4(多选)(2015滨江区模拟) 质量为m、带电量为q的小球，从倾角为的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感应强度为b，如图4所示若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是()图4a小球带正电b小球在斜面上运动时做匀加速直线运动c小球在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动d则小球在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速率为5(多选)(2015长春四模) 如图5，两根长直导线竖直平行固定放置，且与水平放置的光滑绝缘杆mn分别交于c、d两点，点o是cd的中点，杆mn上a、b两点关于o点对称两导线均通有大小相等、方向向上的电流，已知长直导线在周围某点产生磁场的磁感应强度与电流成正比、与该点到导线的距离成反比，一带正电的小球穿在杆上，以初速度v0从a点出发沿杆运动到b点在a、b、o三点杆对小球的支持力大小分别为fa、fb、fo.下列说法可能正确的是()图5afafobfbfac小球一直做匀速直线运动d小球先做加速运动后做减速运动6(多选)(2015广州市黄冈中学模拟) 如图6所示，导体棒ab电阻不计，由静止开始(不计摩擦)从图示位置下滑，磁场方向垂直斜面向上，则在此过程中()图6a导体棒ab做匀加速直线运动b导体棒ab下滑的加速度逐渐减小c导体棒ab中的感应电流逐渐减小d导体棒ab下滑至速度达到最大值时，动能的增加量小于重力势能的减小量7. 如图7所示，可视为质点的三物块a、b、c放在倾角为30的固定斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数，a与b紧靠在一起，c紧靠在固定挡板上，三物块的质量分别为ma0.60 kg，mb0.30 kg，mc0.50 kg，其中a不带电，b、c均带正电，且qc1.0105 c，开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用，b、c间相距l1.0 m现给a施加一平行于斜面向上的力f，使a在斜面上做加速度a1.0 m/s2 的匀加速直线运动，假定斜面足够长已知静电力常量k9.0109 nm2/c2，g10 m/s2.求：图7(1)b物块所带电荷量qb；(2)a、b运动多长距离后开始分离8. (2015沈阳市检测)如图8所示，两根竖直固定的足够长的金属导轨ab和cd相距l0.2 m，另外两根水平金属杆mn和pq的质量均为m10 g，可沿导轨无摩擦地滑动，mn杆和pq杆的电阻均为r0.2 (竖直金属导轨电阻不计)，pq杆放置在水平绝缘平台上，整个装置处于垂直导轨平面向里的磁场中，g取10 m/s2.图8(1)若将pq杆固定，让mn杆在竖直向上的恒定拉力f0.18 n的作用下由静止开始向上运动，磁感应强度b01.0 t，杆mn的最大速度为多少？(2)若将mn杆固定，mn和pq的间距为d0.4 m，现使磁感应强度从零开始以0.5 t/s的变化率均匀地增大，经过多长时间，杆pq对地面的压力为零？9(2015天门市4月模拟)如图9甲所示，相距l1 m、电阻不计的两根长金属导轨，各有一部分在同一水平面上，另一部分沿同一竖直面质量均为m50 g、电阻均为r1.0 的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数0.5.整个装置处于磁感应强度b1.0 t、方向竖直向上的匀强磁场中当ab杆在水平拉力f作用下沿导轨向右运动时，从t0时刻开始释放cd杆，cd杆的vcdt图象如图乙所示，取g10 m/s2(在01 s和23 s内，图线为直线)图9(1)求在01 s内通过cd杆中的电流；(2)若已知ab杆在12 s内做匀加速直线运动，求这段时间内拉力f随时间变化的函数方程二轮专题强化练答案精析第2讲动力学观点在电学中的应用1ad2.ac3ac带电小球在乙图中受到竖直向下的电场力与重力，而在丙图中受到竖直向上的电场力与重力，根据类平抛运动规律，则有：，可知，当加速度越大时，所用时间越短，因此o、b间距小于o、c间距，故a正确；由题意可知，甲图带电小球做平抛运动，由a分析可知，运动的时间介于乙图与丙图之间，故b错误；根据a分析，则有，那么vyat2v0tan ，则有它们的竖直方向的速度相等，根据矢量的合成法则，可得，小球落到b点与c点速度大小相等，故c正确；丁图中在洛伦兹力作用下，小球抛出后竖直方向的加速度小于g，则使得小球竖直方向的速度小于甲图中小球竖直方向的速度，又因洛伦兹力不做功，则球从o到a重力做的功多于球从o到d重力做的功，因此合力对小球做功不同，故d错误4abd小球向下运动，由磁场垂直纸面向外，由题意可知洛伦兹力垂直斜面向上，所以小球带正电，故a正确；小球离开斜面之前，在重力、支持力、洛伦兹力作用下做匀加速直线运动，虽然速度变大，导致洛伦兹力变大，但重力沿斜面向下的分力却不变，即三个力的合力却不变，故b正确，c错误；则小球在斜面上下滑过程中，当小球受到的洛伦兹力等于重力垂直于斜面的分力时，小球对斜面压力为零所以bqvmgcos ，则速率为，故d正确5abc根据右手螺旋定则可知，从a点出发沿连线运动到b点，ao间的磁场方向垂直于mn向里，ob间的磁场方向垂直于mn向外，所以合磁场大小先减小过o点后反向增大，而方向先向里，过o点后向外，根据左手定则可知，带正电的小球受到的洛伦兹力方向先向上，大小在减小，在a点，若bqv0mg则有fabqv0mg；在o点，fomg，所以有可能fafo，过o得后洛伦兹力的方向向下，大小在增大由此可知，小球在速度方向不受力的作用，则将做匀速直线运动，而小球对杆的压力一直在增大，即fbfa，故a、b、c正确，d错误6bd当棒下滑，速度增大，e增大，i增大，f安增大，由牛顿第二定律可知：a，可知加速度减小，故a、c错误，b正确；导体棒下滑过程中，重力势能减小，动能增加，同时产生电热，根据能量守恒可知，导体棒ab下滑至速度达到最大值时，动能和内能的增加量等于重力势能的减小量，故d正确7(1)5.0105 c(2)0.5 m解析(1)设b物块的电荷量为qb，a、b、c处于静止状态时，c对b的库仑斥力，f0，以a、b整体为研究对象，根据力的平衡有f0(mamb)gsin 30，联立解得qb5.0105 c.(2)给a施加力f后，a、b沿斜面向上做匀加速直线运动，c对b的库仑斥力逐渐减小，a、b之间的弹力也逐渐减小设经过时间t，b、c间距离变为l，a、b两者间弹力减小到零，此后两者分离则t时刻c对b的库仑斥力为f0以b为研究对象，由牛顿第二定律有f0mbgsin 30mbgcos 30mba联立以上各式解得l1.5 m则a、b分离时，a、b运动的距离lll0.5 m.8(1)0.8 m/s(2)10 s解析(1)mn杆切割磁感线产生的电动势为：e1b0lv由闭合电路欧姆定律得：i1mn杆所受安培力大小为：f安b0i1l对mn杆应用牛顿第二定律得：fmgf安ma当mn杆速度最大时，mn杆的加速度为零，联立得mn杆的最大速度为：vm m/s0.8 m/s.(2)感应电动势为：e2由闭合电路欧姆定律得：i2t时刻的磁感应强度为：btpq杆受力平衡：mgbi2l联立得：t s10 s.9(1)0.6 a(2)f0.8t0.13 (n)解析(1)在01 s内，cd杆的vcdt图线为倾斜直线，因此cd杆做匀变速直线运动，加速度为：a14.0 m/s2因此cd杆受向上的摩擦力作用，其受力图如图所示根据牛顿第二定律，有：mgffma1其中fffnfabil因此回路中的电流为：i0.6 a.(2)在01 s内，设