《2016创新设计高考物理浙江专用二轮专题复习专题二 功和能 课件+训练 第6讲功能关系在电磁学中的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2016创新设计高考物理浙江专用二轮专题复习专题二 功和能 课件+训练 第6讲功能关系在电磁学中的应用（59页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高考导航 热点考向 满分指导 第 6讲 功能关系在电磁学中的应用 高考导航 热点考向 满分指导 1 . (2013 新 课标全国卷 ， 16) 一水平放置的平行板电容器的两极板间距为 d ，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔 ( 小孔对电场的影响可忽略不计 ) 。小孔正上方 点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处 ( 未与极板接触 ) 返回。若将下极板向上平移从 P 点开始 下落的相同粒子将 ( ) A . 打到下极板上 B . 在下极板处返回 C . 在距上极板 D . 在距上极板25d 处返回 高考导航 热点考向 满分指导 解析 粒子两次落到小孔的速
2、度相同，设为 v ，下极板向上平移后由E 粒子第二次在电场中减速运动的加速度变大，由 2 第二次减速到零的位移变小，即粒子在下极板之上某位置返回，设粒子在距上极板 h 处返回 ，对粒子两次运动过程应用动能定理得 d ) 0 ， h ) 0 。两方程联立得 h25d ，选项 D 正确。 答案 D 高考导航 热点考向 满分指导 2.(2015新课标全国卷 ， 15)如图 1， 直线 a、 b和 c、 M、 N、 P、 四点处的电势分别为 M、 N、 P、 Q。 一电子由 点和 电场力所做的负功相等 。 则 ( ) 图 1 高考导航 热点考向 满分指导 M Q M N 点运动到 电场力做正功 点运动
3、到 场力做负功 解析 电子带负电荷 ， 电子由 点和 电场力所做的负功相等 ， 有 0， 而 q 0， 所以有 0， 即 M N P， 匀强电场中等势线为平行的直线 ， 所以 有 M Q， 故 子由 点过程中 ，q(M Q) 0， 电子由 点过程中 ， q(PQ) 0， 故 C、 答案 B 高考导航 热点考向 满分指导 3.(2013浙江卷 ， 24)“ 电子能量分析器 ” 主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为 和 A、 过球心的截面如图 2所示。一束电荷量为 e、质量为板正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最后到达偏转器右端的探测板 N，其中动能为
4、做匀速圆周运动到达 略电场的边缘效应。 图 2 高考导航 热点考向 满分指导 (1)判断半球面 A、 并说明理由； (2)求等势面 的大小； (3)若半球面 A、 的电势分别为 A、 C， 则到达 右边缘处的电子 ， 经过偏转电场前 、 后的动能改变量 别为多少 ？ (4)比较 |与 |的大小，并说明理由。 高考导航 热点考向 满分指导 解 析 (1) 电子 ( 带负电 ) 做圆周运动，电场力方向指向球心，电场方向从 B 指向 A ， B 板电势高于 A 板 (2) 据题意，电子在电场力作用下做圆周运动，考虑到圆轨道上的电场强度 E 大小相同，有： 2m E 2 考导航 热点考向 满分指导 (
5、3)电子运动时只有电场力做功 ， 根据动能定理 ， 有 到达 电场力做正功 ， 动能增加 ， 有 e(B C) 对到达 电场力做负功 ， 动能减小 ， 有 e(A C) (4)根据电场线特点，等势面 之间的电场强度大于 之间的电场强度，考虑到等势面间距相等，有 |B C| |A C|，即| |。 答案 (1) B 板电势高于 A 板，理由见解析 (2)4 E R A R B ）(3) e ( B C ) e ( A C ) (4)| E k 左 | | E k 右 | 理由见解析 高考导航 热点考向 满分指导 4 . (2014 新课标全国卷 ， 25) 如图 3 所示， O 、 A 、 B
6、为同一竖直平面 内的三个点， 竖直方向， 60 ， 32将一质量为 m 的小球以一定的初动能自 O 点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过 A 点。使此小球带电，电荷量为 q ( q 0) ，同时加一匀强电场，场强方向与 在平面平行。现从 小球通过了 达 A 点时的动能是初动能的 3 倍；若该小球从 O 点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过 B 点，且到达 B 点时的动能为初动能的 6 倍，重力加速度大小为 g 。求： 高考导航 热点考向 满分指导 图 3 (1) 无电场时 ， 小球到达 A 点时的动能与初动能的比值； (2) 电场强度的大小和方向。 高考导航 热点考向 满分指导 解析
7、(1) 设小球的初速度为 动能为 O 点运动到 t ，令 d ，则 32d ，根据平抛运动的规律有d 0 d 0 12 又有 2m 由 式得 8mg d 设小球到达 A 点时的动能为 ，则 2 由 式得3 高考导航 热点考向 满分指导 (2) 加电场后，小球从 O 点到 A 点和 B 点，高度分别降低了电势能分别减小 和 ，由能量守恒及 式得 3 223 6 2 在匀强电场中，沿任一直线，电势的降落是均匀的， 设直线 的 M 点与 A 点等电势， M 与 O 点的 距离为 x ，如图，则有 高考导航 热点考向 满分指导 解得 x d 。 等势线，电场必与其垂线 向平行，设电场方向与竖直向下的方
8、向的夹角为 ，由几何关系可得 30 即电场方向与竖直向下的方向的夹角为 30 。 设场强的大小为 E ，有 0 由 式得 E 3 q 答案 (1) 73 (2) 3 q 电场方向与竖直向下的方向的夹角为 3 0 高考导航 热点考向 满分指导 5.(2015新课标全国卷 ， 24)如图 4，一质量为 m、电荷量为 q(q0)的粒子在匀强电场中运动， A、 知该粒子在 向与电场方向的夹角为60；它运动到 0 。不计重力。求 A、 图 4 高考导航 热点考向 满分指导 解析 设带电粒子在 B 点的速度大小为 子在垂直于电场方向的速度分量不变，即 0 0 由此得 3 设 A 、 B 两点间的电势差为
9、动能定理有 2m ( 联立 式得 m 答案 m v 20q 高考导航 热点考向 满分指导 主要题型： 选择题和计算题 知识热点 (1)结合电势 、 电势差考查电场力的功 。 (2)结合电场力的功 、 安培力的功 、 摩擦力的功考查对功能关系的理解 。 (3)功能关系 、 能量守恒在电磁感应现象中的应用 。 思想方法 (1)守恒法 (2)过程分解法 (3)过程组合法 (4)模型法 高考导航 热点考向 满分指导 考向一 电场中的功能关系 核心知识 高考导航 热点考向 满分指导 规律方法 在解决电学中功能关系问题时应注意以下几点： (1)洛伦兹力在任何情况下都不做功； (2)电场力做功与路径无关 ，
10、 电场力做的功等于电势能的变化； (3)力学中的几个功能关系在电学中仍然成立。 高考导航 热点考向 满分指导 1.(2015北京市海淀区高三测试 )地球表面附近某区域存在大小为 150 N/C、 方向竖直向下的电场 。 一质量为 10 4电荷量为 10 7 在电场区域内下落 10.0 m。 对此过程 ， 该小球的电势能和动能的改变量分别为 (重力加速度大小取 m/忽略空气阻力 )( ) A. 10 410 3J 10 410 3J C. 10 410 3J 10 410 3J 高考导航 热点考向 满分指导 解析 在电场区域内下落 10.0 m， 电场力做功 W 10 7C 150 N/C 10.0 m 10 4 J， 该小球的电势能增加 10 4 J。 由动能定理可知 ， 动能的改变量为 W 10 4 J 10 4m/10.0 m10 3 J， 选项 答案 D 高考导航 热点考向 满分指导 2.(多选 )空间存在匀强电场 ， 有一带电荷量为 q(q 0)、 质量为 点以速率 运动到 有另一带电荷量为 q、 质量为 点射入该电场 ， 运动到 若忽略重力的影响 ， 则 ( ) 、 A、 、 A、 高考导航 热点考向 满分指导 解析 由动能定理有： 2m (2 12m 2m 2m (3 12m (2 52m O A3 m q，
