高三物理二轮复习专题课件精编：专题二 第2课时 动力学观点在电学中的应用

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专题四 第2课时

第 2 课时

功能关系在电学中的应用

本 课 静电力做功与 路径 无关. 若电场为匀强电场， 则 W=Flcos α 时 1. 栏 =Eqlcos α;若是非匀强电场，则一般利用 W= qU 来求. 目 开 关 2.磁场力又可分为洛伦兹力和安培力.洛伦兹力在任何情况下

对运动的电荷都 不做功 ；安培力可以做正功、负功，还可以 不做功.

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3.电流做功的实质是电场对 移动电荷 做功.即 W=UIt=Uq .本 4.导体棒在磁场中切割磁感线时，棒中感应电流受到的安培 课 时 力对导体棒做 负 功，使机械能转化为 电 能. 栏 目 5.静电力做的功等于 电势能 的变化，即 W =-ΔE . AB p 开 关

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1.功能关系在电学中应用的题目，一般过程复杂且涉及多种 性质不同的力，因此，通过审题，抓住 受力分析 和运动本 过程分析是关键，然后根据不同的运动过程中各力做功的 课 时 特点来选择相应规律求解. 栏 目 开 2.动能定理和能量守恒定律在处理电学中能量问题时仍然是 关

首选的方法.

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题型 1本 课 时 栏 目 开 关

几个重要的功能关系在电学中的应用

例1

如图 1 所示， 在竖直平面内有一匀强电

场，其方向与水平方向成 α=30° 斜向上， 在电场中有一质量为 m、电量为 q 的带电 小球，用长为 L 的不可伸长的绝缘细线挂 于 O 点，当小球静止于 M 点时，细线恰好 则以下判断正确的是 图1 ( ) 水平.现用外力将小球拉到最低点 P,然后无初速度释放，

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A.小球再次到达 M 点时，速度刚好为零 B.小球从 P 到 M 过程中，合外力对它做了 3mgL 的功 C.小球从 P 到 M 过程中，小球的机械能增加了 3mgL本 课 时 栏 目 开 关

D.如果小球运动到 M 点时，细线突然断裂，小球以后将做匀 变速曲线运动审题突破 小球静止在 M 时，受几个力的作用？重力和电场力 的大小关系是什么？小球由 P 到 M 的过程中，各力做功是多 少？

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解析 小球从 P 到 M 的过程中，线的拉力不做功，只有电场 力和小球重力做功，它们的合力也是恒力，大小为 3mg,方 向水平向右，所以小球再次到达 M 点时，速度最大，而不是 零，选项 A 错.本 课 时 栏 目 开 关

小球从P到M过程中，电场力与重力的合力大小为

3 mg,这

个方向上位移为L,所以做功为 3mgL,选项B正确.

小球从 P 到 M 过程中，机械能的增加量等于电场力做的功，由 于电场力为 2mg, 由 P 到 M 沿电场线方向的距离为 d=Lsin 30° L +Lcos 30° =2(1+ 3),故电场力做功为 2

mg· d=mgL(1+ 3), 故选项 C 错误.

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专题四 第2课时

如果小球运动到 M 点时，细线突然断裂，小球的速度方向竖本 课 时 栏 目 开 关

直向上，所受合外力水平向右，小球将做匀变速曲线运动，选 项 D 正确.答案 BD

热点题型例析

专题四 第2课时

以题说法本 课 时 栏 目 开 关

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， 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.

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专题四 第2课时如图 2 所示，竖直向上的匀强电场中，

绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上， 一质量为 m 的 带正电小球在外力 F 的作用下静止于图示位置， 小本 课 时 栏 目 开 关

球与弹簧不连接，弹簧处于压缩状态.现撤去 F, 小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、 空气阻力，则上述过程中 A.小球与弹簧组成的系统机械能守恒 B.小球重力势能的变化为 W1 C.小球动能的变化为 W1+W2+W3 D.小球机械能的变化为 W1+W2+W3 图2 ( ) 电场力、弹簧弹力对小球做的功分别为 W1、W2 和 W3,不计

热点题型例析解析

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由于电场力做功，小球与弹簧组成的系统机械能不守

恒，选项 A 错误.

重力对小球做的功为 W1,小球重力势能的变化为-W1,选项本 课 时 栏 目 开 关

B 错误.由动能定理可知， 小球动能的变化为 W1+W2+W3, 选项 C 正确.

由功能关系可知，小球机械能的变化为 W2,选项 D 错误.答案 C

热点题型例析题型 2 例2

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应用动能定理分析带电体在电场中的运动 如图 3 所示，虚线 PQ、MN 间存在如

图所示的水平匀强电场，一带电粒子质量 为 m=2.0×10-11 kg、电荷量为 q=+1.0×本 课 时 栏 目 开 关

10

-5

C,从 a 点由静止开始经电压为 U= 图3

100 V 的电场加速后，垂直进入匀强电场

中，从虚线 MN 的某点 b(图中未画出)离开匀强电场时速度 与电场方向成 30° 角.已知 PQ、MN 间距为 20 cm,带电粒 子的重力忽略不计.求： (1)带电粒子刚进入匀强电场时的速率 v1; (2)水平匀强电场的场强大小； (3)ab 两点间的电势差.

热点题型例析审题突破

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带电粒子在水平匀强电场中做什么运动？速度与

电场方向成 30° 角，隐含条件是什么？ 1 解析 (1)由动能定理得：qU=2mv1 2本 课 时 栏 目 开 关

代入数据得 v1=104 m/s(2)粒子沿初速度方向做匀速运动：d=v1t 粒子沿电场 …… 此处隐藏：1117字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……