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专题二力与直线运动讲述.ppt

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专题二力与直线运动讲述

考向2 带电粒子在复合场中的直线运动 【例5】 (2016·山东淄博模拟)(多选)如图所示,空间存在一水平方向的匀强电场和一水平方向的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,电场强度大小为E=,电场方向和磁场方向相互垂直.在此空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆,与电场正方向成60°夹角且处于竖直平面内.一质量为m,带电荷量为+q的小球套在绝缘杆上.若给小球一沿杆向下的初速度v0,小球恰好做匀速运动,且小球电荷量保持不变,重力加速度为g,则下列说法正确的是(   ) ACD 【审题突破】 /名师点评/ 带电粒子在电磁场中的直线运动的处理方法 1.弄清电磁场的组成特点. 2.正确分析带电粒子的受力及运动特点. 3.画出粒子的运动轨迹,灵活选择不同的运动规律. (1)若只有两个场且正交,合力为零,则表现为匀速直线运动或静止.例如电场与磁场中满足qE=qvB;重力场与磁场中满足mg=qvB;重力场与电场中满足mg=qE. (2)若三场共存时,合力为零,粒子做匀速直线运动,其中洛伦兹力F=qvB的方向与速度v垂直. 【例6】 (2016·重庆巴蜀中学模拟改编)如图所示,两平行且无限长光滑金属导轨MN,PQ与水平面的夹角为θ=30°,两导轨之间的距离为L=1 m,两导轨M,P之间接入电阻R=0.2 Ω,导轨电阻不计,在abdc区域内有一个方向垂直于两导轨平面向下的磁场Ⅰ,磁感应强度B0=1 T,磁场的宽度x1=1 m;在cd连线以下区域有一个方向也垂直于导轨平面向下的磁场Ⅱ,磁感应强度B1=0.5 T.一个质量为m= 1 kg的金属棒垂直放在金属导轨上,与导轨接触良好,金属棒的电阻r=0.2 Ω,若金属棒在离ab连线上端x0处自由释放,则金属棒进入磁场Ⅰ恰好做匀速运动.金属棒进入磁场Ⅱ后,经过ef时又达到稳定状态,cd与ef之间的距离x2=8 m.求(g取10 m/s2) (1)金属棒在磁场Ⅰ运动的速度大小. (2)金属棒滑过cd位置时的加速度大小. (3)金属棒在磁场Ⅱ中达到稳定状态时的速度大小. 考向3 电磁感应中物体的直线运动 ?思路探究? (1)金属棒在无磁场区域加速运动的过程中,金属棒做什么性质的运动? 答案:金属棒做匀加速直线运动. (2)金属棒在经过cd位置前后时刻,其运动发生怎样的变化? 答案:由于B0B1,金属棒经过cd位置前后产生的感应电流减小,所受安培力减小,金属棒由匀速运动变为加速运动. 答案:(1)2 m/s (2)3.75 m/s2 (3)8 m/s /拓展延伸/ 1.在例6中,求金属棒从开始到刚离开磁场Ⅰ所经历的时间. 答案:0.9 s. 2.在例6中,求金属棒由释放到ab连线滑过的距离x0. 答案:0.4 m 3.在例6中,求金属棒从开始到在磁场Ⅱ中达到稳定状态这段时间中电阻R产生的热量. 答案:7.5 J. /名师点评/ 电磁感应中的直线运动问题的解题思路 1.确定电磁感应电路中的电源,用法拉第电磁感应定律和楞次定律求解感应电动势的大小和极性. 2.根据电路的规律,求解回路中电流的大小及方向. 3.分析安培力对导体棒运动速度、加速度的影响,从而推理得出对电路中的电流有什么影响,最后定性分析导体棒的最终运动情况. 4.对某一状态或稳定运动,分析受力,根据牛顿第二定律或平衡方程列式求解. 【考点过关】 1. [重力、电场力作用下的直线运动](2016·高考冲刺)(多选)如图,倾角为θ的绝缘斜面体ABC置于粗糙的水平地面上,一质量为m,带电荷量+q的小物块(可看作是点电荷)恰好能在斜面上匀速下滑,若在AB中点D的上方与B等高的位置固定一带电荷量+Q的点电荷,再让物块以某一速度从斜面上滑下,物块在下滑至底端的过程中,斜面保持静止不动,在不考虑空气阻力和物块电荷没有转移的情况下,关于在物块下滑过程的分析正确的是(   ) A.在BA之间,物块将做加速直线运动 B.在BD之间,物块受到的库仑力先增大后减小 C.在BA之间,斜面对地面的压力有可能不变 D.在BA之间,斜面受到地面的摩擦力均为零 BD 解析:未放置+Q情况下,小物块受重力、支持力和摩擦力恰好在斜面上匀速下滑,放置+Q后物块所受库仑力使摩擦力增大,且在开始的一段过程中库仑力为阻力,即物块做减速运动,故A错误;物块在BD之间的过程中,与Q的间距先减小后增大,则库仑力先增大后减小,B正确;未放Q时小物块在斜面上匀速下滑,说明摩擦力和支持力的合力与重力平衡,是竖直向上的;根据牛顿第三定律,物块对斜面体的压力、摩擦力的合力竖直向下,增加电场力后,小物块对斜面体的压力和摩擦力均按同一比例增加,故合力仍然竖直向下;斜面体受重力、滑块对斜面体的作用力、地面的支持力,不受地面的摩擦力,从整体角度分析,在BA之间,因库仑斥力,导致斜面对地面的压力增大,

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