北京市东城区高三物理第五次教研活动资料包【电学实验】.rar电学复习.ppt

电学复习 北京五中李怀军 通用解题思路 1 确定研究对象 单体或系统 2 确定研究过程 分过程或全过程 3 受力分析 单体或系统 4 运动分析 通常运动决定处理方法 5 对力进行处理6 列方程 三种思路 牛顿定律和运动学公式 动量定理和动量守恒 动能定理和能量守恒 一 电学中的平衡问题 1 题目特征 题目有 静止 匀速直线 或者 缓慢 2 平衡条件 物体受的所有力的合力为零3 处理方法 正交分解法 常用 合成法 受三个力 三角形法 受三个力 图解法 受三个力 例题1 一质量为m 带电量为q的小球用细线系住 线的一端固定在o点 若在空间加上匀强电场 平衡时线与竖直方向成60 角 则电场强度的最小值为 例题2 如图示 竖直墙面与水平地面均光滑绝缘 两个带有同种电荷的小球a b分别处于竖直墙面和水平地面 且共处于同一竖直平面内 若用图示方向的水平推力f作用于小球b 则两球静止于图示位置 如果将小球b稍向左推过一些 两球重新平衡时的受力情况与原来相比a 推力f将增大b 墙面对小球a的弹力减小c 地面对小球b的弹力减小d 两小球之间的距离增大 答案 bd 例题3 质量为m 带电量为q的液滴以速度v沿与水平成450角斜向上进入正交的匀强电场和匀强磁场叠加区域 电场强度的方向水平向右 磁场方向垂直于纸面向里 如图所示 液滴带正电荷 在重力 电场力和磁场力共同作用下在场区作匀速直线运动 试求 电场强度e和磁感应强度b各多大 二 匀变速直线运动 1 题目特征 加速度恒定的直线运动2 物体做匀变速直线运动的条件 加速度恒定且与速度共线初速度为零且受恒定的合外力3 处理方法 牛顿定律和运动学公式动量定理 动能定理v t图像 例题1 如图 甲 所示 一正方形金属线框放置在绝缘的光滑水平面上 并位于一竖直向下的有界匀强磁场区域内 线框的右边紧贴着磁场的边界 从t 0时开始 对线框施加一水平向右的外力f 使线框从静止开始做匀加速直线运动 在时刻穿出磁场 已知外力f随时间变化的图像如图 乙 所示 且线框的质量m 电阻r 图 乙 中的 均为已知量 试求出两个与上述过程有关的电磁学物理量 即由上述已知量表达的关系式 电场强度 磁感应强度 电流强度 通过导体横截面的电荷量 三 类平抛运动 1 物体做类平抛运动的条件 物体受到恒定的合外力且有与合力垂直的初速度2 运动性质 匀变速曲线运动3 运动轨迹 抛物线4 处理方法 将曲线运动分解为直线运动动量定理 动能定理能量守恒 例题1 如图所示 边长为l的正方形区域abcd内存在着匀强电场 电量为q 动能为ek的带电粒子从a点沿ab方向进入电场 不计重力 1 若粒子从c点离开电场 求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能 2 若粒子离开电场时动能为ek 则电场强度为多大 例题2 如图所示 匀强磁场沿水平方向 垂直纸面向里 磁感强度b 1t 匀强电场方向水平向右 场强e 17 3n c 一带正电的微粒质量m 2 10 6kg 电量q 2 10 6c 在此空间恰好作直线运动 问 1 带电微粒运动速度的大小和方向怎样 2 若微粒运动到p点的时刻 突然将磁场撤去 那么经多少时间微粒到达q点 设pq连线与电场方向平行 四 匀速圆周运动 1 题目特征 速度大小不变的完整圆周或部分圆周运动2 质点做匀速圆周运动的条件 质点受到大小不变的方向始终指向同一点的力 且具有与合力垂直的合适的初速度注意 物体在恒力作用下不可能做匀速圆周运动3 处理方法 建动态坐标系 沿半径方向建x轴 切线方向建y轴 列 f合 ma向提示 常用 s vt t l r 例题1 如图是某离子速度选择器的原理示意图 在一半径为的圆形筒内有的匀强磁场 方向平行于轴线 在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔 分别作为入射孔和出射孔 现有一束比荷为的正离子 以不同角度入射 最后有不同速度的离子束射出 其中入射角 且不经碰撞而直接从出射孔射出的离子的速度大小是多少 例题2 如图所示 虚线所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场 磁感应强度为b 一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场 电子束经过磁场区后 其运动的方向与原入射方向成角 设电子质量为m 电荷量为e 不计电子之间的相互作用力及所受的重力 求 1 电子在磁场中运动轨迹的半径r 2 电子在磁场中运动的时间t 3 圆形磁场区域的半径r 运动半径 运动时间 磁场区半径 五 加速度变化的直线运动 1 受力特征 合力大小变化且与v共线2 处理方法 通常先由牛顿运动定律分析 用不变的量来确定其他变量 弄清加速度和速度的变化 最后通过分析临界状态或终态来求解 也可考虑能量守恒 例题1 水平放置的导轨处于垂直轨道平面的匀强磁场中 今从静止起用力拉金属棒ab 若拉力为恒力 经t1秒ab的速度为v 加速度为a1 最终速度为2v 若拉力的功率恒定 经t2秒ab的速度为v 加速度为a2 最终速度为2v 求a1和a2的关系 答案 a2 3a1 六 加速度变化的曲线运动 1 受力特征 合力的大小和方向都是变化的曲线运动2 处理方法 主要是应用动能定理和能量守恒 例题1 如图所示 在o点处放置一个正电荷 在过o点的竖直平面内的a点 自由释放一个带正电的小球 小球的质量为m 电荷量为q 小球落下的轨迹如图中虚线所示 它与以o为