2014年高考第二轮复习课件第5讲--功能关系在电磁学中的应用.ppt

答案　B 在物理变化的过程中，常存在着某些不变的关系或不变的量，在讨论一个物理变化过程时，对其中的各个量或量的变化关系进行分析，寻找到整个过程中或过程发生前后存在着不变关系或不变的量，则成为研究这一变化过程的中心和关键．这就是物理学中最常用的一种思维方法——守恒思维法，简称守恒法． 技法五 守恒思维法 人们在认识客观世界的过程中积累了丰富的经验，总结出许多守恒定律．建立在守恒定律之下的具体的解题方法可分为：能量守恒法、机械能守恒法、电荷守恒法、质量守恒法及动量守恒法等．能量守恒定律是物理学中普遍适用的规律之一，是物理教材的知识主干，也是历年高考各种题型正面考查或侧面渗透的重点，且常见于高考压轴题中． 由于守恒定律适用范围广，处理问题方便，因此，寻求“守恒量”已成为物理研究的一个重要方面． 如图2－5－8所示，两平行金属导轨相距l＝0.6 m，其倾角为θ＝37°，导轨电阻不计，底端接有阻值为R＝ 3 Ω的定值电阻，磁感应强度为B＝1 T的匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一质量m＝0.2 kg、长为l的导体棒固定在ab位置，导体棒的电阻为R0＝1 Ω，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ＝0.3.现导体棒获得平行斜面向上的初速度v0＝10 m/s滑行最远至a′b′位置，所滑行距离为s＝4 m．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g＝10 m/s2) 【典例】 (1)把导体棒视为电源，最大输出功率是多少？ (2)导体棒向上滑行至a′b′过程中所受的安培力做了多少功？ (3)以ab位置为重力势能的零点，若导体棒从ab沿导轨面向上滑行d＝3 m过程中电阻R产生的热量QR＝2.1 J，此时导体棒的机械能E′为多大？ 图2－5－8 答案　(1)6.75 W　(2)3.28 J　(3)5.76 J (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RA和RB的同心金属半球面A和B构成，A、B为电势值不等的等势面，其过球心的截面如图2－5－9所示．一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M板正 【即学即练】 图2－5－9 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Ek0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间．忽略电场的边缘效应． (1)判断半球面A、B的电势高低，并说明理由； (2)求等势面C所在处电场强度E的大小； (3)若半球面A、B和等势面C的电势分别为φA、φB和φC，则到达N板左、右边缘处的电子，经过偏转电场前、后的动能改变量ΔEk左和ΔEk右分别为多少？ (4)比较|ΔEk左|与|ΔEk右|的大小，并说明理由． (3)电子运动时只有电场力做功，根据动能定理，有 ΔEk＝qU 对到达N板左边缘的电子，电场力做正功，动能增加，有 ΔEk左＝e(φB－φC) 对到达N板右边缘的电子，电场力做负功，动能减小，有 ΔEk右＝e(φA－φC) (4)根据电场线特点，等势面B与C之间的电场强度大于C与A 之间的电场强度，考虑到等势面间距相等，有 |φB－φC|＞|φA－φC|，即|ΔEk左|＞|ΔEk右|. 答案　见解析 真题与定位 考向与预测 方法与技巧 第5讲　功能关系在电磁学中的应用 1．(2013·重庆卷，3)如图2－5－1所示，高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射，实线表示α粒子运动的轨迹，M、N和Q为轨迹上的三点，N点离核最近，Q点比M点离核更远，则 (　　)． 图2－5－1 A．α粒子在M点的速率比在Q点的大 B．三点中，α粒子在N点的电势能最大 C．在重核产生的电场中，M点的电势比Q点的低 D．α粒子从M点运动到Q点，电场力对它做的总功为负功 解析　α粒子从Q到N，电场力做负功W1，速度变小，动能减小，电势能增大；从N到M，电场力做正功W2，动能增加，电势能减小，且有|W1|＞W2，因此vQ＞vM，在N点电势能最大．选项A、D错，B对．由题意知O点的重原子核带正电，M点离O点较近，因此M点的电势高于Q点的电势．选项C错误． 答案　B 答案　D 主要题型：选择题、计算题 热点聚焦 (1)静电力做功的特点 (2)动能定理在电磁学中的应用 (3)带电体在磁场中运动时洛伦兹力不做功，机械能也可守恒 (4)功能关系、能量守恒在电磁感应现象中的应用 命题趋势 高考常对电学问题中的功能关系进行考查，特别是动能定理的应用．此类题目的特点是过程复杂、综合性强，主要考查学生综合分析问题的能力．预计2014年高考此类题目仍会出现. 1．电场力的大小计算 电场力做功与路径无关．其计算方法一般有如下