二轮强化练专题二力与物体的直线运动第2讲动力学观点在电学中的应用讲述

1、专题二第2讲动力学观点在电学中的应用斛(0(11(2(3(4(5)|6)(7)(8)(9O1H2)34H5|67H8)9宙O1H2)34(5)|67891 2 3 4 56 7 8 9 10 11 12 13 14 15(AHA1(A(AIA1 A (AHA) A Al A J (A A A)( AB (B) (B (B| (B)(CJICKCHCKC) CHC(Cl(C)Cl CHCHC (C CIDJIDHDIIDHDI DllDKDHOllDl iDllDllDllDllO)1. （多选）（2015宝鸡模拟）在地而附近，存在着一有界电场，边界胚V将空间分成上下两个区域I、II,在区域II

2、中有竖直向上的匀强电场，在区域【中离边界某一髙度由静上释放一 质量为加的带电小球如图1甲所示，小球运动的Q-f图彖如图乙所示，不计空气阻力.则（）AoIM-y Nn图1A. 小球受到的重力与电场力之比为3 : 5B. 在t=5s时，小球经过边界C. 在小球向下运动的整个过程中，重力做的功大于电场力做的功D. 在14s过程中，小球的机械能先减小后增大2. （多选）（2015宁波模拟）如图2所示，空间中有一方向沿竖直平而的匀强电场，另有一光 滑绝缘杆，杆上套有电荷量为+ 0、质量为加的小球，现在电场所在竖直平面内将杆分别置 于CU、OB、OC三个不同位置，英中02为水平，OC竖直，OB与水平而夹角

3、为60。小球 分別从杆端、B、C静止释放，已知小球从到O运动时间为从E到O运动时间的迄倍， 则可判断（）B图2A. 从C到O运动的时间小于从/到O的时间B. 从C到。运动的时间大于从/到O的时间C. 电场强度的最小值为黔D. 电场强度的最小值为令13（多选）（2015绵阳市模拟）如图3所示，已知甲空间中没有电场、磁场：乙空间中有竖直向上的匀强电场:丙空间中有竖直向下的匀强电场；丁空间中有垂直纸而向里的匀强磁场四 个图中的斜面相同且绝缘，相同的带负电小球从斜面上的同一点O以相同初速度同时沿 水平方向抛出，分别落在甲、乙、丙、丁图中斜而上2、B、C、D点（图中未画岀）.小球受 到的电场力、洛伦兹力

4、都始终小于重力，不计空气阻力.贝 ）图3A. 0、C之间距离大于O、B之间距离B. 小球从抛出到落在斜而上用时相等C. 小球落到B点与C点速度大小相等D. 从O到.a与从O到D,合力对小球做功相同4. 侈选）（2015滨江区模拟）质量为杯带电量为g的小球，从倾角为&的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜而置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感应强度为从如图4所示若 带电小球下滑后某时刻对斜而的作用力恰好为零，下而说法中正确的是（）A. 小球带正电B. 小球在斜而上运动时做匀加速直线运动C. 小球在斜而上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动D. 则小球在斜而上下滑过程中，当小球对斜面压力为

5、零时的速率为笃評5. （多选）（2015长春四模）如图5,两根长直导线竖宜平行固左放置，且与水平放置的光滑 绝缘杆分别交于c、d两点，点O是加的中点，杆上a、b两点关于O点对称.两 导线均通有大小相等、方向向上的电流，已知长直导线在周囤某点产生磁场的磁感应强度与 电流成正比、与该点到导线的距离成反比，一带正电的小球穿在杆上，以初速度他从a点 岀发沿杆运动到b点.在a、b、O三点杆对小球的支持力大小分别为凡、Fb、Fo.下列说法 可能正确的是（）I1/M cO ao：01bd N图5A. FaFoB. FbFaC. 小球一直做匀速直线运动D. 小球先做加速运动后做减速运动6. （多选）（2015

6、广州市黄冈中学模拟）如图6所示，导体棒必电阻不计，由静止开始（不计摩擦）从图示位置下滑，磁场方向垂直斜而向上，则在此过程中（）B. 导体棒肪下滑的加速度逐渐减小C. 导体棒ab中的感应电流逐渐减小D. 导体棒“下滑至速度达到最大值时，动能的增加量小于重力势能的减小量7. 如图7所示，可视为质点的三物块2、B、C放在倾角为30。的固泄斜而上，物块与斜而 间的动摩擦因数“=峯，*与E紧靠在一起，C紧靠在固泄挡板上，三物块的质疑分别为m=0.60kg, 7Ma=0.30kg, wc=0.50kg，其中 2 不带电，B、C均带正电，且 gc=1.0X105C.开始时三个物块均能保持静止且与斜而间均无摩

7、擦力作用，B、C间相距Z=1.0m.现给/施加一平行于斜而向上的力F,使在斜而上做加速度=1.0m/s2的匀加速直线运动， 假泄斜而足够长.已知静电力常M/c=9.0xl09N-m2/C2, g=10nvs2.求：（1）5物块所带电荷虽炉：（2记、E运动多长距离后开始分离.8. （2015沈阳市检测）如图8所示，两根竖直固定的足够长的金属导轨血和cd相距Z = 0.2 m. 期外两根水平金属杆MV和P0的质量均为加= 10g,可沿导轨无摩擦地滑动，杆和P0 杆的电阻均为R=0.2Q（竖直金属导轨电阻不计），P0杆放宜在水平绝缘平台上，整个装置 处于垂直导轨平而向里的磁场中，g取IOiWs2.图

8、8若将P0杆固左，让杆在竖直向上的恒泄拉力F=0.18 N的作用下由静止开始向上运 动，磁感应强度5o=l.OT,杆胚V的最大速度为多少？A5若将杆固总妣V和P0的间距为d =04m,现使磁感应强度从零开始以审=0.5T/s 的变化率均匀地增大，经过多长时间，杆P0对地而的压力为零？9. （2015天门市4月模拟）如图9甲所示，相距Z=lm、电阻不计的两根长金属导轨，各有一部分在同一水平而上，另一部分沿同一竖直而.质量均为加=50 g、电阻均为R=1.0Q 的金属细杆必、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数“=05整个 装置处于磁感应强度B=1.0T.方向竖直向上的匀强磁场

9、中.当亦杆在水平拉力F作用下 沿导轨向右运动时，从尸0时刻开始释放cd杆，cd杆的如一图象如图乙所示，取g= 10 m/sp在01 s和23 s内，图线为直线）.图9求在01 S内通过cd杆中的电流；若已知肪杆在12s内做匀加速直线运动，求这段时间内拉力F随时间变化的函数方程.二轮专题强化练答案精析第2讲 动力学观点在电学中的应用1. AD 2.AC3. AC 带电小球在乙图中受到竖直向下的电场力与重力，而在丙图中受到竖直向上的电 场力与重力，根据类平抛运动规律，则有：严二禽，可知，当加速度越大时，所用时间尹*越短，因此0、B间距小于0、C间距，故A正确；由题意可知，甲图带电小球做平抛运动,

10、由A分析可知，运动的时间介于乙图与丙图之间，故B错误；根据A分析，则有芒二土 ,那么vy = at = 2v0xan 3 ,则有它们的竖直方向的速度相等，根据矢呈的合成法则，可得，小 球落到B点与C点速度大小相等，故C正确；丁图中在洛伦兹力作用下，小球抛出后竖直 方向的加速度小于g ,则使得小球竖直方向的速度小于甲图中小球竖直方向的速度，又因洛 伦兹力不做功，则球从O到A重力做的功多于球从0到D重力做的功，因此合力对小球做 功不同r故D错误4. ABD 小球向下运动，由磁场垂直纸面向外，由题意可知洛伦兹力垂直斜面向上，所以 小球带正电，故A正确；小球离开斜面之前，在重力、支持力、洛伦兹力作用下

11、做匀加速 直线运动，虽然速度变大，导致洛伦兹力变大,但重力沿斜面向下的分力却不变,即三个力 的合力却不变，故B正确，C错误；则小球在斜面上下滑过程中，当小球受到的洛伦玆力 等于重力垂直于斜面的分力时力球对斜面压力为零 所以Bgv = mgcos 3贝I速率为笃評, 故D正确.5. ABC 根据右手螺旋走则可知,从a点出发沿连线运动到b点，a0间的磁场方向垂直 于MN向里Qb间的磁场方向垂直于MN向外所以合磁场大小先减小过0点后反向增大， 而方向先向里，过0点后向外，根据左手走则可知带正电的小球受到的洛伦兹力方向先 向上，大小在减小，在Q点，若BqvQmg则有Fa = BqvQ - mg ；在0

12、点t Fo = mg ,所以有可 能FaFo t过O得后洛伦玆力的方向向下f大小在增大.由此可知,小球在速度方向不受力的作用，则将做匀速直线运动,而小球对杆的压力一直在增大,即FbFa，故A、B、C正确，D错误.加gsin 0 - F安6. BD 当棒下滑速度增大增大/增大尸安增大，由牛顿第二走律可知k二亠巧- 可知加速度减小，故A、C错误，B正确；导体棒下滑过程中，重力势能减小，动能增加, 同时产生电热，根据能呈守恒可知,导体棒ab下滑至速度达到最大值时,动能和内能的增 加量等于重力势能的减小星，故D正确.7. (1)5.0X10-5 C (2)0.5 m解析(1)设B物块的电荷呈为qB討、

13、B、C处于静止状态时,C对E的库仑斥力Fo = 警 , 以、E整体为硏究对象，根据力的平衡有Fo = (mA十”s)gsm 30 ,联立解得二5.0X10-5 C.(2)给d施加力F后説、B沿斜面向上做匀加速直线运动，C对B的库仑斥力逐渐减小、B之间的弹力也逐渐减小.设经过时间t,Bs C间距离变为&、B两者间弹力减小到 零，此后两者分离.贝，时刻C对B的库仑斥力为Fo二池以E为硏究对象,由牛顿第二走律有Fq r -切gsin 30 - “wggcos 30 =加的联立以上各式解得& =1.5m则& E分离时E运动的距离AZ = Z * - Z = 0.5 m.8. (1)0.8 m/s (2

14、)10 s解析(1MV杆切割磁感线产生的电动势为：1二如XD由闭合电路欧姆走窜寻：厶二爲胚V杆所受安培力大小为：F安二B&L对杆应用牛顿第二走律得:F - mg - F安二 ma当MN杆速度最大时,MN杆的加速度为零，联立得MN杆的最大速度为：如二m/s = 0.8 m/s.2(F - mg)R 2X(018 - 10-2X10)X0.2B 辽2二PX0.22感应电动势为：Q二乎二等仔由闭合电路欧姆走窜导：厶二t时刻的磁感应强度为：B二瓷PO杆受力平衡：mg = BhL 联立得：2mgR 2X10-2X10X0.2心 兰：厂二(0.5)2X(0.2)2X04 s二 10s.匕)厶“9. (1)0.6A (2)F=0.8r+0.13(N)解析(1)在0 1 s内，加杆的如-f图线为倾斜直线，因此cd杆做匀变速直线运动，加速jVt - Vo度为：ai 二;-=4.0 nVs2因此M杆受向上的摩擦力作用,其受力图如图所示 根据牛顿第二定律，有：mg - F= 7必1其中 F二 “Fa = pBILm(g - a因此回路中的电流为：1= “bl二06 A.在0 1 s内，设/杆产生的电动势为E ,则：E 二 BLvi由闭合电路欧姆走