2016三维设计 二轮 诊断卷(九) 功能关系在电磁学中的应用.doc

考点一 电场中的功能关系 1.[考查动能定理在平行板电容器中的应用] (2013·全国卷)一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔正上方处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处(未与极板接触)返回。若将下极板向上平移，则从P点开始下落的相同粒子将(　　) A．打到下极板上　　　　　B．在下极板处返回 C．在距上极板处返回 D．在距上极板d处返回 2．[考查动能定理在非匀强电场中的应用] (2015·枣庄模拟)在光滑的水平面内有一沿x轴的静电场，其电势φ随x坐标值的变化图线如图1所示。一质量为m，带电量为q的带正电小球(可视为质点)从O点以初速度v0沿x轴正向移动。下列叙述正确的是(　　) 图1 A．若小球能运动到x1处，则该过程小球所受电场力逐渐增大 B．带电小球从x1运动到x3的过程中，电势能先减小后增大 C．若该小球能运动到x4处，则初速度v0至少为2 D．若v0为2，带电粒子在运动过程中的最大速度为 3．[考查平抛运动、能量守恒定律在电场中的应用] (2014·全国卷)如图2，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，BOA＝60°，OB＝OA，将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A点。使此小球带电，电荷量为q(q＞0)，同时加一匀强电场，场强方向与△OAB所在平面平行。现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了A点，到达A点时的动能是初动能的3倍；若该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过B点，且到达B点时的动能为初动能的6倍，重力加速度大小为g。求 图2 (1)无电场时，小球到达A点时的动能与初动能的比值； (2)电场强度的大小和方向。 考点二 复合场中的功能关系 4.[考查能量守恒定律在复合场直线运动中的应用] (多选)(2015·绵阳二诊)如图3所示，粗糙且绝缘的斜面体ABC在水平地面上始终静止。在斜面体AB边上靠近B点固定一点电荷，从A点无初速释放带负电且电荷量保持不变的小物块(视为质点)，运动到P点时速度恰为零。则小物块从A到P运动的过程(　　) 图3 A．水平地面对斜面体没有静摩擦作用力 B．小物块的电势能一直增大 C．小物块所受到的合外力一直减小 D．小物块损失的机械能大于增加的电势能 5．[考查能量守恒定律在复合场曲线运动中的应用] (多选) (2015·开封二模)设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图4所示，已知一带电粒子在电场力和洛伦兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略粒子的重力，以下说法中正确的是(　　) 图4 A．此粒子必带正电荷 B．A点和B位于同一高度 C．离子在C点时机械能最大 D．离子到达B点后，将沿原曲线返回A点 考点三 电磁感应中的功能关系 6.[考查能量守恒定律在电磁感应中的应用] (多选)(2015·黄冈二模)如图5所示，导体棒ab电阻不计，由静止开始(不计摩擦)从图示位置下滑，磁场方向垂直斜面向上，则在此过程中(　　) 图5 A．导体棒ab做匀加速直线运动 B．导体棒ab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ab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．[考查电磁感应电路中的电功、电功率] (2015·广州二模)如图6所示，一均匀光滑正方形闭合框架，固定在绝缘水平桌面上，一根同质均匀金属杆ab搁在其上且始终接触良好。匀强磁场垂直桌面竖直向下，当ab杆在外力F作用下匀速沿框架从最左端向最右端运动过程中(　　) 图6 A．外力F是恒力 B．桌面对框架的水平作用力保持不变 C．ab杆的发热功率先变小后变大 D．正方形框架产生的总热量大于ab杆产生的总热量 考点四 应用动力学知识和功能关系解决力电综合问题 8．(2013·四川高考)在如图7所示的竖直平面内，物体A和带正电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，分别静止于倾角θ＝37°的光滑斜面上的M点和粗糙绝缘水平面上，轻绳与对应平面平行。劲度系数k＝5 N/m的轻弹簧一端固定在O点，一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环D与A相连，弹簧处于原长，轻绳恰好拉直，DM垂直于斜面。水平面处于场强E＝5×104 N/C、方向水平向右的匀强电场中。已知A、B的质量分别为mA ＝0.1 kg和mB＝0.2 kg，B所带电荷量q＝＋4×10－6C。设两物体均视为质点，不计滑轮质量和摩擦，绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，B电量不变。取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37° ＝0.8。 图7 (1)求B所