高三物理二轮复习知识点精讲：力电综合应用题.doc

力电综合应用题 复习精要 力电综合应用题既与运动学、动力学、功和能、动量等力学知识联系紧密，又与带电粒子在电场、磁场中的运动联系紧密，既要用到力学规律，又要用到电磁感应和带电粒子在电磁场中的运动规律，这类题目涉及的物理情景丰富，综合性强，难度大，很适合对能力的考查，为高考命题提供了丰富的情景与素材，为体现知识的综合与灵活应用提供了广阔的平台，是高考命题热点之一，且多数为压轴大计算题。力电综合应用题中，若空间中同时同区域存在重力场、电场、磁场，则粒子的受力情况比较复杂；若不同时不同区域存在，则使粒子的运动情况或过程比较复杂，相应的运动情景及能量转化更加复杂化，将力学、电磁学知识的转化应用推向高潮。 对综合性强、过程较为复杂的题，一般采用“分段”处理，所谓的“分段”处理，就是根据问题的需要和研究对象的不同，将问题涉及的物理过程，按照时间和空间的发展顺序，合理地分解为几个彼此相对独立、又相互联系的阶段，再根据各个阶段遵从的物理规律逐个建立方程，最后通过各阶段的联系量综合起来解决，从而使问题化整为零，各个击破。 006江苏省南通市08届第一次基础调研测试LMNECB16．（14分）如图所示，MN是一固定在水平地面上足够长的绝缘平板（右侧有挡板），整个空间有平行于平板向左、场强为E的匀强电场，在板上C点的右侧有一个垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个质量为m、带电量为-q的小物块，从C点由静止开始向右先做加速运动再做匀速运动．当物体碰到右端挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，小物块返回时在磁场中恰做匀速运动，已知平板NC L M N E C B （1）小物块向右运动过程中克服摩擦力做的功； （2）小物块与右端挡板碰撞过程损失的机械能； （3）最终小物块停在绝缘平板上的位置． 解：（1）设小物块向右匀速运动时的速度大小为v1，由平衡条件有 ①（1分） 设小物块在向右运动过程中克服摩擦力做的功为W，由动能定理有 ②（2分） 由①②式解得 ③ ④（2分） （2）设小物块返回时在磁场中匀速运动的速度大小为v2，与右端挡板碰撞过程损失的机械能为，则有 ⑤（2分） ⑥（1分） 由③⑤⑥式解得 ⑦（2分） （3）设最终小物块停止的位置在板上C点左侧x距离处，由能量守恒定律有 ⑧（2分） 由⑤⑧式解得 ⑨（2分） yEAOxBCvφφgk012.2008年高考理综宁夏卷24、（17分）如图所示，在xOy平面的第一象限有一匀强电场，电场的方向平行于y轴向下；在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向外．有一质量为m，带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场．质点到达x轴上A点时，速度方向与x轴的夹角为φ，A点与原点O的距离为d y E A O x B C v φ φ ⑴粒子在磁场中运动速度的大小； ⑵匀强电场的场强大小． yOxCAφEBvφO解： (1)质点在磁场中的轨迹为一圆弧。由于质点飞离磁场时，速度垂直于OC，故圆弧的圆心在OC上。依题意，质点轨迹与x轴的交点为A，过A点作与A点的速度方向垂直的直线，与OC交于 y O x C A φ E B v φ O ① 由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得 ② 将①式代入②式，解得： ③ ⑵质点在电场中的运动为类平抛运动．设质点射入电场的速度为v0，在电场中的加速度为a，运动时间为t，则有 ④ ⑤ d＝v0t ⑥ 联立④⑤⑥解得： ⑦ 设电场强度的大小为E，由牛顿第二定律得 qE＝ma ⑧ 联立③⑦⑧解得： ⑨ 这道试题考查了带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动的半径公式，通常这类试题要求掌握如何定圆心、确定半径，能画出轨迹图。利用圆的几何知识和向心力公式解决相关问题。 008.07-08学年度唐山市重点中学模拟试卷三11．DθBU1U2v（13分）如图所示，一个质量为m =2.0×10-11kg，电荷量q = +1.0×10-5C的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U1 D θ B U1 U2 v （1）微粒进入偏转电场时的速度v0是多大？ （2）若微粒射出偏转电场时的偏转角为θ=30°，并接着进入一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区，则两金属板间的电压U2是多大？ （3）若该匀强磁场的宽度为cm，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？ 解：带电粒子经过三个物理过程，加速场中匀加速直线运动，偏转场中类平抛运动，