广东省2012届高考物理二轮专题总复习课件-专题2第2讲匀变速直线运动规律在电磁学中的应用[共23张].pptVIP

专题二　恒力作用下的直线运动 ; 带电粒子在匀强电场中由静止开始被加速或沿着平行于电场方向射入电场中的加速、减速运动属于匀变速直线运动．电磁学中典型的匀变速直线运动实例还包括：电荷在周期性交替变化的恒力作用下的往复运动(例如电荷在加矩形波电压的平行板中运动)，导体棒在外力作用下切割磁感线的运动…… 在具体解决上述力、电综合问题时，要注意做好以下三点：①正确分析研究对象的受力情况；②充分理解和掌握不同场对电荷作用的特点和差异；③认真分析运动的详细过程，充分挖掘题目中的有效信息，建立起清晰的物理情景，运用力学中的匀变速规律求解．;;;; 【同类变式】如图所示，由A、B两平行金属板构成的电容器放置在真空中，电容为C，原来不带电．电容器的A板接地，并且中心有一个小孔，通过这个小孔向电容器中射入电子，射入的方向垂直于极板，射入的速度为v0，如果电子是间歇发射的，即第一个电子到达B板后再发射第二个电子，并且所有到达板的电子都留在B板上．随着电子的射入，两极板间的电势差逐渐增加，直至达到一个稳定值，已知电子的质量为m，电荷量为e.电子所受的重力忽略不计，两板的距离为d.;(1)当板上聚集了n个射来的电子时，两板间电场的场强E多大？ (2)最多能有多少个电子到达B板？ (3)到达B板的第一个电子在两板间运动的时间和最后一个电子在两板间运动的时间各是多少？二者时间差是多少？; 【例题2】如图2-2-3甲所示，A、B为水平放置的平行金属板，板间距离d为20cm(远小于板的长和宽)，在两板之间有一个带负电的质点P，质量为0.1g，已知若在A、B间加电压U0=20V，则质点P可以保持静止，现在A、B间加上如图乙所示的随时间t变化的电压，U=2U0.在t=0时质点P位于A、B间的中点处，且初速度为零，质点P能在A、B之间以最大幅度上下运动而又不与两板相碰，并且以后每次经过A、B间的中点时速度最大(质点开始从中点上升到最高点，及以后每次从最高点到最低点或从最低点到最高点的过程中，电压只改变一次)．(g=10m/s2，)求： ;(1)质点的带电量q； (2)质点从A、B间的中点第一次上升到最高点的时间t.;【评析】带电粒子在周期性变化的电场中的运动情况较复杂，解题的关键主要是： ①分析粒子运动的各个过程的受力情况、运动情况； ②根据运动情况选择适当的物理规律，如牛顿第二定律、运动学公式等列方程求解．; 【同类变式】如图2-2-4甲所示，A、B为水平放置的平行金属板，板间距离为d(d远小于板的长和宽)．在两板的中心各有小孔O和O′，O和O′处在同一竖直线上．在两板之间有一带负电的质点P.已知A、B间所加电压为U0时，质点P所受的电场力恰好与重力平衡．现在A、B间加上如图2-2-4乙所示随时间t周期性变化的电压U，已知周期T= (g为重力加速度)． ; 在第一个周期内的某一时刻t0，在A、B间的中点处由静止释放质点P，一段时间后质点P从金属板的小孔飞出．求：t0在什么范围内，可使质点在飞出小孔之前运动的时间达到最短？;3．电磁导轨中的匀变速运动问题; 绳上穿有质量m2=0.05kg的小环．已知小环以a=6m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动．不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长．取g=10m/s2，sin37?=0.6，cos37?=0.8. (1)求小环所受摩擦力的大小； (2)求Q杆所受拉力的瞬时功率．; 【同类变式】如图甲所示，一对平行光滑导轨，放在水平面上，两导轨间的距离L=0.20m，电阻R=1.0Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及两轨道的电阻均可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下，如图甲所示．现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图2-2-6乙所示．求杆的质量m和加速度a.;