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1、力电综合应用题,天马行空官方博客：http:/ ；QQ:1318241189；QQ群：175569632,复习精要“分段”处理 006. 江苏南通08届第一次调研测试16 gk012. 2008年高考理综宁夏卷24 008. 07-08学年度唐山市重点中学模拟试卷三11 034. 徐州市0708学年度第一次质量检测18 004. 南京师大物理之友电学综合(二) 23 036. 江苏泰州市0708学年度第二学期期初联考17 051. 北京西城区08年4月物理一模24 055. 08年佛山市教学质量检测（二）18 054. 08年北京市海淀区一模试卷24 055. 08年佛山市教学质量检测（二）2
2、0 更多课件: 与庞老师联系 全套09届课件集(143个课件),力电综合应用题,天马行空官方博客：http:/ ；QQ:1318241189；QQ群：175569632,复习精要,力电综合应用题既与运动学、动力学、功和能、动量等力学知识联系紧密，又与带电粒子在电场、磁场中的运动联系紧密，既要用到力学规律，又要用到电磁感应和带电粒子在电磁场中的运动规律，这类题目涉及的物理情景丰富，综合性强，难度大，很适合对能力的考查，为高考命题提供了丰富的情景与素材，为体现知识的综合与灵活应用提供了广阔的平台，是高考命题热点之一，且多数为压轴大计算题。力电综合应用题中，若空间中同时同区域存在重力场、电场、磁场，
3、则粒子的受力情况比较复杂；若不同时不同区域存在，则使粒子的运动情况或过程比较复杂，相应的运动情景及能量转化更加复杂化，将力学、电磁学知识的转化应用推向高潮。,“分段”处理,对综合性强、过程较为复杂的题，一般采用“分段”处理，所谓的“分段”处理，就是根据问题的需要和研究对象的不同，将问题涉及的物理过程，按照时间和空间的发展顺序，合理地分解为几个彼此相对独立、又相互联系的阶段，再根据各个阶段遵从的物理规律逐个建立方程，最后通过各阶段的联系量综合起来解决，从而使问题化整为零，各个击破。,006.江苏南通08届第一次调研测试16,16如图所示，MN是一固定在水平地面上足够长的绝缘平板（右侧有挡板），整
4、个空间有平行于平板向左、场强为E的匀强电场，在板上C点的右侧有一个垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个质量为m、带电量为-q的小物块，从C点由静止开始向右先做加速运动再做匀速运动当物体碰到右端挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，小物块返回时在磁场中恰做匀速运动，已知平板NC部分的长度为L，物块与平板间的动摩擦因数为，求： （1）小物块向右运动过程中克服摩擦力做的功； （2）小物块与右端挡板碰撞 过程损失的机械能； （3）最终小物块停在绝缘平 板上的位置,解：（1）设小物块向右匀速运动时的速度大小为v1，由平衡条件有,设小物块在向右运动过程中克服摩擦力做的功为W， 由动能定理有,由式解
5、得,（2）设小物块返回时在磁场中匀速运动的速度大小为v2，与右端挡板碰撞过程损失的机械能为E，则有,由式解得,（3）设最终小物块停止的位置在板上C点左侧x距离处，由能量守恒定律有,由式解得,题目,gk012.2008年高考理综宁夏卷24,24、（17分）如图所示，在xOy平面的第一象限有一匀强电场，电场的方向平行于y轴向下；在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向外有一质量为m，带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场质点到达x轴上A点时，速度方向与x轴的夹角为，A点与原点O的距离为d接着，质点进入磁场，并垂直于OC飞离 磁场不计重力影响若 O
6、C与x轴的夹角为，求：粒子在磁场中运动速度的大小；匀强电场的场强大小,解：,质点在磁场中的轨迹为一圆弧。由于质点飞离磁场时，速度垂直于OC，故圆弧的圆心在OC上。依题意，质点轨迹与x轴的交点为A，过A点作与A点的速度方向垂直的直线，与OC交于O 。,由几何关系知，AO垂直于OC ，O是圆弧的圆心。设圆弧的半径为R，则有,由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得,将式代入式，解得：,质点在电场中的运动为类平抛运动.设质点射入电场的速度为v0, 在电场中的加速度为a, 运动时间为t, 则有,dv0t ,联立解得：,设电场强度的大小为E，由牛顿第二定律得,qEma ,解得：,这道试题考查了带电粒子在匀强磁场中
7、的匀速圆周运动的半径公式，通常这类试题要求掌握如何定圆心、确定半径，能画出轨迹图。利用圆的几何知识和向心力公式解决相关问题。,题目,008.07-08学年度唐山市重点中学模拟试卷三11、,11、如图所示，一个质量为m =2.010-11kg，电荷量q =+1.010-5C的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U1=100V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中.金属板长L=20cm,两板间距 cm 求：,（1）微粒进入偏转电场时的速度v0是多大？ （2）若微粒射出偏转电场时的偏转角为=30，并接着进入一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区，则两金属板间的电压U2是多大？ （3）若该匀强磁
8、场的宽度为cm,为使微粒不会由磁 场右边射出,该匀强磁场的磁感应 强度B至少多大？,解：（1）,由动能定理得,解得 v0=1.0104m/s,（2）微粒在偏转电场中做类平抛运动，,L=v0t，,飞出电场时，速度偏转角的正切为,解得 U2=100V,（3）进入磁场时微粒的速度是,轨迹如图，,由几何关系得，轨道半径,由洛伦兹力充当向心力：,得,解得 B0.20T,所以，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少为0.20T。,题目,034.徐州市0708学年度第一次质量检测18,18（13分）如图所示，粒子源S可以不断地产生质量为m、电荷量为+q的粒子(重力不计)粒子从O1孔漂进(初
9、速不计)一个水平方向的加速电场，再经小孔O2进入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B1，方向如图虚线PQ、MN之间存在着水平向右的匀强磁场，磁感应强度大小为B2(图中未画出)有一块折成直角的硬质塑料板abc(不带电，宽度很窄，厚度不计)放置在PQ、MN之间(截面图如图)，a、c两点恰在分别位于PQ、MN上，ab=bc=L，= 45现使粒子能沿图中虚线O2O3进入PQ、MN之间的区域 (1) 求加速电压U1 (2)假设粒子与硬质塑料板相碰后，速度大小不变，方向变化遵守光的反射定律粒子在PQ、MN之间的区域中运动的时间和路程分别是多少？,解:,（1）粒子源发出的粒
10、子，进入加速电场被加速,速度为v0，根据能的转化和守恒定律得：,要使粒子能沿图中虚线O2O3进入PQ、MN之间的区域，则粒子所受到向上的洛伦兹力与向下的电场力大小相等，,得到,将式代入式，得,（2）粒子从O3以速度v0进入PQ、MN之间的区域,先做匀速直线运动，打到ab板上，以大小为v0的速度垂直于磁场方向运动粒子将以半径R在垂直于磁场的平面内作匀速圆周运动,转动一周后打到ab板的下部.由于不计板的厚度,所以质子从第一次打到ab板到第二次打到ab板后运动的时间为粒子在磁场运动一周的时间，即一个周期T,得,粒子在磁场中共碰到2块板,做圆周运动的时间为t1 =2T,粒子进入磁场中,在v0方向的总位
11、移s=2Lsin45, 时间为,题目,004.南京师大物理之友电学综合(二) 23、,23如图中甲所示，真空中两水平放置的平行金属板C、D，上面分别开有正对的小孔O1和O2，金属板C、D接在正弦交流电源上，C、D两板间的电压UCD随时间t变化的图线如图中乙所示。t0时刻开始，从C板小孔O1处连续不断飘入质量为m3.21021kg、电荷量q1.61015C的带正电的粒子（设飘入速度很小，可视为零）。在D板外侧有以MN为边界的匀强磁场，MN与金属板C相距d10cm，匀强磁场的大小为B0.1T，方向如图中所示，粒子的重力及粒子间相互作用力不计，平行金属板C、D之间的距离足够小，粒子在两板间的运动时间
12、可忽略不计。求：,2页,3页,4页,末页,（1）带电粒子经小孔O2进入磁场后，能飞出磁场边界MN的最小速度为多大？ （2）从0到0.04s末时间内哪些时刻飘入小孔O1的粒子能穿过电场并飞出磁场边界MN？ （3）以O2为原点建立直角坐标系，在图甲中画出粒子在有界磁场中可能出现的区域（用斜线标出），并标出该区域与磁场边界交点的坐标。要求写出相应的计算过程,2页,题目,3页,4页,末页,解：,（1）设粒子飞出磁场边界MN的最小速度为v0，粒子在磁场中做匀速圆周运动半径为R0，,根据洛伦兹力提供向心力知：,qv0B=mv02/R0,要使粒子恰好飞出磁场，据图有：,R0=d,所以最小速度,v0=qBd/
13、m=5103m/s,2页,题目,3页,4页,末页,（2）由于C、D两板间距离足够小，带电粒子在电场中运动时间可忽略不计，故在粒子通过电场过程中，两极板间电压可视为不变，CD间可视为匀强电场。要使粒子能飞出磁场边界MN，则进入磁场时的速度必须大于v0，粒子在电场中运动时CD板对应的电压为U0，,则根据动能定理知： qU0=mv02/2,得： U0=mv02/(2q)=25V,因为电荷为正粒子，因此只有 电压在-25V-50V时进入电场 的粒子才能飞出磁场。,根据电压图像可知：UCD50sin50t，,25V电压对应的时间分别为：7/300 s和11/300 s,所以粒子在0到0.04s内能够飞出
14、磁场边界的时间为 7/300 st11/300 s,2页,题目,3页,4页,末页,（3）设粒子在磁场中运动的最大速度为vm，对应的运动半径为Rm，Um50V，则有：,qUmmvm2/2,qvmBmvm2/Rm,Rm0.14m,粒子飞出磁场边界时相对小孔向左偏移的最小距离为：,因此，粒子能到达的区域如图所示：其中弧PBO2是以d为半径的半圆，弧O2A是以Rm为半径的圆弧。与磁场边界交点的坐标分别为：,O2 ： （0，0） A：（-0.04m，0.1m）； B：（-0.1m，0.1m） P：（-0.2m，0）,2页,题目,3页,4页,末页,036.江苏泰州市0708学年度第二学期期初联考17,17
15、如图所示，水平细杆MN、CD，长度均为L。两杆间距离为h，M、C两端与半圆形细杆相连，半圆形细杆与MN、CD在同一竖直平面内，且MN、CD恰为半圆弧在M、C两点处的切线。质量为m的带正电的小球P，电荷量为q，穿在细杆上，已知小球P与两水平细杆间的动摩擦因数为，小球P与半圆形细杆之间的摩擦不计，小球P与细杆之间相互绝缘。 （1）若整个装置处在方向与之垂直、磁感应强度为B的匀强磁场中，如图（甲）所示。小球P以一定的初速度v0从D端出发，沿杆滑到M点以后恰好在细杆MN上匀速运动。求：小球P在细杆MN上滑行的速度； 小球P滑过DC杆的过程中克服摩擦力所做的功;,更多课件: 全套09届课件集(143个课件) 联系庞老师,（2）撤去磁场，在MD、NC连线的交点处固定一电荷量为Q的负电荷，如图（乙）所示，使小球P从D端出发沿杆滑动，滑到N点时速度恰好为零。(已知小球所受库仑力始终小于重力)求： 小球P在水平细杆MN或CD上滑动时所受摩擦力的最大值和最小值； 小球P从D端出发时的初速度。,
