3.电场力做的功等于电势能的变化量.

[强化练习1]如图所示,一个电荷量为+Q的点电荷甲,固定在绝缘水平面上的O点,另一个电荷量为-q及质量为m的点电荷乙,从A点以初速度沿它们的连线向甲运动,到B点速度最小,最小值为v.已知静电力常量为k、点电荷乙与水平面的动摩擦因数为溜及AB间距离L0.则(   )

A.OB间的距离为

B.从A到B的过程中,电场力对点电荷乙做的功为

C.从A到B的过程中,电场力对点电荷乙做的功为

D.在点电荷甲形成的电场中,AB间电势差

题型2 功能关系在电磁感应中的应用

[例2]两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L底端接阻值为R的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示.除电阻R外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则(   )

A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g

B.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为

C.金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为

D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少

[强化练习2]如图所示,铜质金属杯从条形磁铁的正上方由开始下落,在下落过程中,下列判断中正确的是(   )

A.金属环在下落过程中的机械能守恒

B.金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量

C.金属环的机械能先减小后增大

D.磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力

题型3 功能关系在混合场内的应用

[例3]如图所示,MN是一固定在水平地面上足够长的绝缘平板(左侧有挡板),整个空间有平行于平板向右、场强为的匀强电场,在板上C点的左侧有一个垂直于纸面向外、磁感应强度为B=1T的匀强磁场,一个质量为m=4×10-3kg带负电的小物块,带电荷量q=10-2C,从C点由静止开始向左先做加速运动再做匀速运动.当物体碰到左端挡板后被弹回,若在碰撞瞬间将电场改为竖直向下,大小不变.小物块返回时在磁场中恰做匀速运动,已知平板MC部分的长度为L=5m,物块与平板间的动摩擦因数为=0.2,g=10m/s2.求:

(1)小物块向左运动过程中克服摩擦力做的功Wf.

(2)小物块与左端挡板碰撞过程损失的机械能.

(3)小物块从与左挡板碰后到最终静止时所用的时间t.

(4)整个过程中由于摩擦产生的热量Q.

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解析:(1)设小物块向左匀速运动时的速度大小为v1,由平衡条件有

                              ①(2分)

设小物块在向左运动过程中克服摩擦力做的功为W1,由动能定理有

                               ②(2分)

由①②式解得

J                  ③(1分)

(2)设小物块返回时在磁场中匀速运动的速度大小为v2,与左端挡板碰撞过程损失的机械能为,则有

                                   ④(1分)

                                ⑤(1分)

由③④⑤式解得

J          ⑥(1分)

(3)小物块由M到C匀速运动,时间为

s                             ⑦(1分)

小物块由C到静止匀减速运动,           (1分)

代入数据得                               ⑧(1分)

时间为=2s                       ⑨(1分)

总时间为=4.5s                             ⑩(1分)

(4)对全过程,由能量守恒定律有

                      11(1分)

由⑤⑧式解得                     (1分)

答案:(1)0.028J  (2)0.064J  (3)4.5s    (4)0.036J

[强化练习3]如图所示,真空中存在竖直向上的匀强电场和水平方向的匀强磁场,一质量为m,带电荷量为q的物体以速度v在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,假设t=0时刻物体在轨迹最低点且重力势能为零,电势能也为零,那么,下列说法正确的是(   )

A.物体带正电且逆时针移动

B.物体运动的过程中,机械能守恒,且机械能为

C.物体运动的过程中,重力势能随时间的变化关系为

D.物体运动的过程中,电势能随时间的变化关系为

备考能力提升

 0  300268  300276  300282  300286  300292  300294  300298  300304  300306  300312  300318  300322  300324  300328  300334  300336  300342  300346  300348  300352  300354  300358  300360  300362  300363  300364  300366  300367  300368  300370  300372  300376  300378  300382  300384  300388  300394  300396  300402  300406  300408  300412  300418  300424  300426  300432  300436  300438  300444  300448  300454  300462  447090 

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