学案电学中的匀变速直线运动.pptVIP

5. 如图13所示，电阻不可忽略的均匀 金属长方形线框的两边通过滑片P、 Q与理想电压表V以及定值电阻R相 连，金属框与滑片接触良好，整个 装置处于垂直金属框的匀 强磁场中； 开始时金属框的右边界与滑片P、Q在同一直线上，从某时刻开始，金属框以速度v向右匀速运动，当左边界与滑片P、Q到达同一直线时停止运动，则在金属框运动过程中，电压表的读数（ ） 图13 A.始终为零 B.不为零，始终不变 C.一直增大 D.先减小后增大 解析 金属框匀速向右运动切割磁感线，金属框相当于电源，由于金属框的运动速度不变，因此电源的电动势不变，P、Q间的电阻相当于电源的内阻，P、Q左边部分的电阻为R1,右边部分的电阻为R2，则电源的内阻r= ，由于R1+R2为定值，可知r先增大后减小，当r= 时，r有最大值；由于r先增大后减小，电路中总电流先减小后增大，则路端电压（电压表示数）先减小后增大，D正确. 答案 D 6.（2009·南京六中模拟）如图14所示，一绝缘“”形杆由两段相互平行的足够长的水平直杆PQ、MN和一半径为R的光滑半圆环MAP组成，固定在竖直平面内，其中MN杆是光滑的，PQ杆是粗糙的.现将一质量为m的带正电荷的小环套在MN杆上，小环所受的电场力为重力的 . 图14 （1）若将小环由D点静止释放，则刚好能到达P点，求DM间的距离. （2）若将小环由M点右侧5R处静止释放，设小环与PQ杆间的动摩擦因数为 ，小环所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功. 解析 （1）据动能定理qEx-2mgR=0-0 qE= mg 联立解得x=4R （2）若 mg≥qE（即 ≥ ） 设小环到达P点右侧x1处静止 据动能定理qE（5R-x1）-mg·2R-Ffx1=0-0 Ff= FN= mg * 学案 电学中的匀变速直线运动 知识回顾 1.带电粒子在电场中做直线运动的问题:实质是在电场中处理力学问题,其分析方法与力学中相同.首先进行 ,然后看物体所受的合力与 是否一致,其运动类型有电场加速运动和在交变的电场内往复运动. 2.带电粒子在磁场中做直线运动的问题:洛伦兹力的方向始终 粒子的速度方向. 受力分析 速度方向 垂直于 3.带电粒子在复合场中的运动情况一般较为复杂,但是它仍然是一个 问题,同样遵循力和运动的各条基本规律. 4.若带电粒子在电场力、重力和洛伦兹力共同作用下做直线运动.如果是匀强电场和匀强磁场,那么重力和电场力都是 力,洛伦兹力与速度方向垂直,而其大小与 大小密切相关.因此,只有带电粒子的 不变,才可能做直线运动,也即匀速直线运动. 力学 恒 速度 速度大小 方法点拨 1.处理带电粒子在交变电场作用下的直线运动问题时,首先要分析清楚带电粒子 内的受力和运动特征. 2.在具体解决带电粒子在复合场内的运动问题时,要认真做好以下三点: （1）正确分析 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,充分发掘题目中的 ,建立清晰的物理情景,最终把物理模型转化为数学表达式. 在一个周期 受力 隐含条件 类型一 静电场中的直线运动 例1 （2009·四川卷·20）如图1所示， 粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点 处有一正点电荷，带负电的小 物体以初速度v1从M点沿斜面上滑， 到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为v2（v2v1）.若小物体电荷量保持不变，OM=ON，则（AD） A.小物体上升的最大高度 B.从N到M的过程中，小物体的电势能逐渐减小 图1 C.从M到N的过程中，电场力对小物体先做负功后 做正功 D.从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场 力均是先增大后减小 解析 因为OM=ON,M、N两点位于同一等势面，所以从M到N过程中电场力对小物体先做正功再做负功，电势能先减小后增大，B、C错误；因为小物体先靠近正电荷又远离，所以电场力、斜面压力、摩擦力都是先增大后减小，D正确；设物体上升的最大高度为h,摩擦力做功为W，在上升过程中由动能定理得-mgh+W=0- mv12,下降过程中由动能定理得mgh+W= mv22，联立求解得物体上升的最大高度为h= ，A正确. 预测1 （2009·通辽二调）如图2所示， 水平面绝缘且光滑，轻质弹簧左端固 定