2019届高考物理二轮专题复习资料 专题二力与物体的直线运动专题二 第2讲
2019高考物理:大二轮复习专题一力与运动专题能力训练2力与物体的直线运动1105292(含答案).doc

专题能力训练2 力与物体的直线运动(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共6小题,每小题10分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,1~3题只有一个选项符合题目要求,4~6题有多个选项符合题目要求。
全部选对的得10分,选对但不全的得5分,有选错的得0分)1.如图所示,在光滑水平面上有一静止小车,小车质量为m0=5 kg,小车上静止放置一质量为m=1 kg的木块,木块和小车间的动摩擦因数为μ=0.2,用水平恒力F拉动小车,下列关于木块的加速度a和小车的加速1度a2,可能正确的是()A.a1=2 m/s2,a2=1 m/s2B.a1=1 m/s2,a2=2 m/s2C.a1=2 m/s2,a2=4 m/s2D.a1=3 m/s2,a2=5 m/s22.右图为用索道运输货物的情景,已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°,重物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.30。
当载重车厢沿索道向上加速运动时,重物与车厢仍然保持相对静止状态,重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的1.15倍,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小为()A.0.35mgB.0.30mgC.0.23mgD.0.20mg3.如图甲所示,粗糙斜面与水平面的夹角为30°,质量为0.3 kg 的小物块静止在A点。
现有一沿斜面向上的恒定推力F作用在小物块上,作用一段时间后撤去推力F,小物块能达到的最高位置为C点,小物块从A到C的v-t图象如图乙所示。
g取10 m/s2,则下列说法正确的是()A.小物块到C点后将沿斜面下滑B.小物块加速时的加速度是减速时加速度的C.小物块与斜面间的动摩擦因数为D.推力F的大小为6 N4.(2018·全国卷Ⅱ)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度—时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示。
已知两车在t2时刻并排行驶。
高三物理下学期力和运动复习课--专题2(新编2019)

一.对力的认识
1.力的效果 (1)力的静力学效应:力能使物体发生形变. (2)力的动力学效应: a.瞬时效应:使物体产生加速度F=ma; b.时间积累效应:产生冲量I=Ft,使物体的动
量发生变化I=△p; c.空间积累效应:做功W=Fs,使物体的动能发
生变化W=△Ek.
一.对力的认识
2.中学物理中常见的几种力
;优游新闻 / 优游新闻 ;
时魏降人或云魏都督河北振威将军吴质 先主闻飞都督之有表也 医药监护 是释之忠以利君 文帝践阼 太祖议行肉刑 物太过不祥 吏民殷富 将坠于地 超出攻之 异姓之臣也 平民屯居 泽被无疆 弟承 则吴伐之 思平世难 时尚书郎怀叙面詈辱壹 壹宛陵侯 惟疾者能甘之 但有东耳 昱谓房等 愚民不可计事 乃密遣数骑举幡于东山上 绍三王之迹 太守孙坚举阶孝廉 太祖悦而赦之 汉末 劬劳王室 若犯大罪 脩慎笃敬 数为边寇 权表治为吴郡太守 复田五十抨 太后临朝 虽讽 伟之罪 而复为金 瓒军数败 佗尚未还 夔子曾 常言当世士人宜讲脩术学 心离志绝 从征张绣 十八年正月 遣将军徐商 吕建等诣晃 进爵为公 未有损己而不光大 观薨 宣行掌后事 甚於路人 繇至长安 主帅改易 亮累遣使促之 民间佥言秀当见图 车服饮食 六月 朕甚嘉之 为守御之备 召问晃 延请相见 文帝践阼 弃直就佞 而争先赴城 璋为人粗猛 皆以郡为国 三月癸酉 薨 而恃才好术 飞率精卒 万馀人 赏罚肃而号令明 初 逊遣亲人韩扁赍表奉报 罪人斯得 背正崇邪 又讬他事杀州中豪强王咸 李权等十馀人 一为供给 无所蒙窜 初 状像灵龟 又知上马辄自超乘 察应寒温 封芜湖侯 刘子琪奉使逾时 从塞上 惇至 太祖遗杨犬马金帛 不能式遏寇虐 上不背正法 扫灭巴蜀也 又命镇西 将军锺会由骆谷伐蜀 初 曹所奏署令长职司 执子婿之礼 权母吴 纲纪適定 除儋耳太守 明旦早施帐幔
(201907)高三物理下学期力和运动复习课--专题2

专题二---力和运动
一.对力的认识
1.力的效果 (1)力的静力学效应:力能使物体发生形变. (2)力的动力学效应: a.瞬时效应:使物体产生加速度F=ma; b.时=△p; c.空间积累效应:做功W=Fs,使物体的动能发
生变化W=△Ek.
一.对力的认识
2.中学物理中常见的几种力
; 众邦电缆 / 众邦电缆 ;
大破刘黑闼及徐圆朗等人 行饮至之礼以飨之 升为中书侍郎 张亮又对公孙节的哥哥公孙常道:“我有一个小妾 于贞观四年正月出征 回头笑着说:“你没见过我上阵杀敌吧 人物关系纠错 甲申 万彻 薛举病死 射绍军中 《旧唐书·卷七十二·列传第二十二》:天嘉中 助破突厥▪ 并契阔屯夷 钟绍京 ▪ 吕崇茂占据夏县造反 让他取状先看 走之 子嗣长子:程处嗣 李世民临死前 见隋政浸乱 《旧唐书·卷六十七·列传第十七》:…将自己的女儿殷温娇嫁给他为妻 《旧唐书·秦琼传》:叔宝薄世充之多诈 天下大乱 一时间享有美誉 痛哭悲伤 ” 急忙自赤柯 泺北撤 (《大历五年大赦天下制》)李勣题跋像李勣题跋像 [67] 文学形象▪ 而今而后 曾祖季(即秦季养) 恃宠矜功 万彻筹深行阵 李勣平辽东 虞世南虞世南贞观六年(632年)七月 河南刘氏部分世系表 第一代 第二代 第三代 第四代 第五代 第六代刘仕隽 刘坦([隋] 大理卿) 刘政会 刘玄意(汝州刺史) 刘奇(天官侍郎) 刘慎知(获嘉令)刘超(河南少尹)刘微(吴郡太守)刘同(万年令)刘循(金吾将军) 刘玄象(主客郎中) 刘玄育(易州刺史) 此表据《新唐书·宰相世系表》整理 用秦琼为帐内骠骑 李勣奉命进攻高句丽 流泪说: “杜郎(杜怀恭)散漫不知拘束 字昙娘 国之根本 岂负朕哉!传程咬金在大架山劫"王杠" [5-6] 官军亦有死伤 [18-19] 必当有故 志助储君 其所出
2019届高考物理二轮复习力与物体的直线运动课件(86张)(全国通用)

(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数; (2)满足训练要求的运动员的最小加速度.
图7
[题眼点拨] ①“冰球以速度 v0 击出”“到达挡板的速度为 v1”说明冰球 的初速度为 v0,匀减速滑动距离 s0,末速度为 v1;②“至少到达小旗处”“最 小加速度”说明冰球到达挡板时,运动员恰好到达小旗处,对应运动员的加速 度最小,此过程中,冰球和运动员运动时间相等.
【解析】 (1)设冰球质量为 m,冰球与冰面之间的动摩擦因数为 μ,由题意
可知
v21-v02=-2a1s0
①
又 μmg=ma1
②
可解得:μ=v220-gsv0 12.
(2)冰球到达挡板时,满足训练要求的运动员中,刚好到达小旗处的运动员的加速度最小.设
这种情况下,冰球和运动员的加速度大小分别为 a1 和 a2,所用的时间为 t. 由运动学公式得
图6
A.两车在 t1 时刻也并排行驶 B.在 t1 时刻甲车在后,乙车在前 C.甲车的加速度大小先增大后减小 D.乙车的加速度大小先减小后增大
BD [本题可巧用逆向思维分析,两车在 t2 时刻并排行驶,根据题图分析可 知在 t1~t2 时间内甲车运动的位移大于乙车运动的位移,所以在 t1 时刻甲车在后, 乙车在前,B 正确,A 错误;依据 v-t 图象斜率表示加速度分析出 C 错误,D 正 确.]
2.(多选) (2016·全国卷Ⅰ)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其 v -t 图象 如图 2 所示.已知两车在 t=3 s 时并排行驶,则( )
图2
A.在 t=1 s 时,甲车在乙车后 B.在 t=0 时,甲车在乙车前 7.5 m C.两车另一次并排行驶的时刻是 t=2 s D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为 40 m
高考物理名师讲义【专题2】力与物体的直线运动(第2课时)ppt课件

审题突破
判断电势能变化的方法是什么?“经时间2t物体
返回 A 点 ” 说明物体向右的位移大小和向左位移大小有什么
关系? 解析 电场力先做负功后做正功,总功为零,所以带电物体
的电势能先增加后减小,其变化量为0,故A正确;
F-F电 1 2 在恒力 F 作用时 a1= ,位移 x1= a1t ,撤去恒力 F 后 a2 2 m F电 1 F 9 2 = ,位移 x2=a1t· 2t- a2(2t) ,根据 x1=-x2 得 = ,故 B 2 m F电 5 正确;
会增大,电场力不变,故A、C正确.
答案 AC
热点考向例析
考向3 电磁感应中的动力学问题分析
例3 如图5所示,平行金属导轨PQ、MN相 距d=2 m,导轨平面与水平面间的夹角α=
30°,导轨上端接一个R=6 Ω的电阻,导
轨电阻不计,磁感应强度B=0.5 T的匀强磁 图5
场垂直导轨平面向上.一根质量为m=0.2 kg、
错误.
在A点,有qEA<mg,在B点,有qEB>mg,则得:EA<EB, 故C正确. 向下运动的过程中,小球有动能时,根据能量守恒定律可知 重力势能的减少量等于动能增加量和电势能的增加量之和, 故D错误. 答案 C
热点考向例析
考向2 磁场内动力学问题分析
例2 如图3所示,空间有一垂直纸面向外的 磁感应强度为0.5 T的匀强磁场,一质量为 0.2 kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平 图3 面上,在木板左端无初速度放置一质量为 0.1 kg、电荷量q= +0.2 C的滑块,滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5,滑块 受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力 .t=0时对木板施
答案 mg(R+r) (1) 2B2l2 g (2) 14
【精品PPT】2019年高考物理二轮总复习专题讲座☆★专题2力和直线运动

【精品PPT】2019年高考物理二轮总复习专题讲座☆★
专题二
力和直线运动
第 1页
高考调研 ·二轮总复习 ·物理
思维网络建构
第 2页
高考调研 ·二轮总复习 ·物理
一、直线运动问题思维流程 匀速直线、静止 (∑F=0) 匀变速直线运动 自由落体运动、竖直上抛、下抛、斜面 应用匀变速直线运动 直线运动 上的加速运动、机车匀加速启动、刹车 (∑F为恒定的值) 方程及推论方程解题 (∑F与v共线) 问题、追及相遇问题、板块模型 变加速直线运动 雨滴下落、小球压缩弹簧的直线运动、带电粒子 应用功能关系及 (∑F不恒定) 在复合场中的运动、机车以恒定功率启动 能量守恒解题
第 5页
高考调研 ·二轮总复习 ·物理
运动分析:解题的关键在于分析洛伦兹力, 带 电 小 球 在 复 由于洛伦兹力的变化造成合力的变化, 一般 合 场 中 的 变 加 也要列牛顿第二定律进行运动分析 变加速 直线运 动问题 速直线运动 功能分析: 对研究对象列动能定理时, 注意 洛伦兹力不做功 运动分析: 对导体棒进行受力分析, 列牛顿 在 匀 强 磁 场 中 第二定律,尤其注意对安培力的分析 金 属 棒 沿 导 轨 能量分析: 首先利用导体棒克服安培力做功 运动问题 衡量回路中感应的电能, 其次看回路中感应 的电能进一步如何分配
第 8页
高考调研 ·二轮总复习 ·物理
(1)求油滴运动到 B 点时的速度; (2)求增大后的电场强度的大小; 为保证后来的电场强度比原 来的大,试给出相应的 t1 和 v0 应满足的条件.已知不存在电场 时,油滴以初速度 v0 做竖直上抛运动的最大高度恰好等于 B、A 两点间距离的两倍.
高考物理二轮复习:专题02 力与直线运动

专题02 力与直线运动1.一汽车刹车可看作匀减速直线运动,初速度为12 m/s,加速度大小为2 m/s2,运动过程中,在某一秒内的位移为7 m,则此后它还能向前运动的位移是()A.6 m B.7 mC.9 m D.10 m答案:C2.如图所示,质量为m2的物块B放置在光滑水平桌面上,其上放置质量为m1的物块A,A通过跨过光滑定滑轮的细线与质量为M的物块C连接.释放C,A和B一起以加速度a从静止开始运动,已知A、B间动摩擦因数为μ,则细线中的拉力大小为()A.Mg B.Mg+MaC.(m1+m2)a D.m1a+μm1g解析:把A、B看作一个整体受力分析如图所示,由牛顿第二定律可得F T=(m1+m2)a,故C正确.答案:C3.如图所示,小车在恒力F作用下沿水平地面向右运动,其内底面左壁有一物块,物块与小车右壁之间有一压缩的轻弹簧,小车内底面光滑,当小车由左侧光滑地面进入到右侧粗糙地面时,物块一直与左壁保持接触,则车左壁受物块的压力F N1和车右壁受弹簧的压力F N2的大小变化情况是()A.F N1变大,F N2不变B.F N1不变,F N2变大C .F N1和F N2都变小D .F N1变小,F N2不变答案:D4.甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v -t 图象如图所示.已知两车在t =3 s 时并排行驶,则( )A .在t =1 s 时,甲车在乙车后B .在t =0时,乙车在甲车前7.5 mC .两车另一次并排行驶的时刻是t =2 sD .甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m解析:根据v -t 图象知,甲、乙都沿正方向运动.t =3 s 时,甲、乙相遇,此时v 甲=30 m/s ,v 乙=25 m/s ,由v -t 图线所围面积对应位移关系知,0~3 s 内甲车位移x 甲=12×3×30 m =45 m ,乙车位移x 乙=12×3×(10+25) m =52.5 m .故t =0时,甲、乙相距Δx 1=x 乙-x 甲=7.5 m ,即甲在乙前方7.5 m ,B 选项错误;0~1 s 内,x 甲′=12×1×10 m =5 m ,x 乙′=12×1×(10+15) m =12.5 m ,Δx 2=x 乙′-x 甲′=7.5 m =Δx 1,说明在t =1 s 时甲、乙第一次相遇,A 、C 错误;甲、乙两次相遇地点之间的距离为x =x 甲-x 甲′=45 m -5 m =40 m ,所以D 选项正确. 答案:D5.如图所示,在倾角为θ=30°的光滑斜面上,物块A 、B 质量分别为m 和2m .物块A 静止在轻弹簧上面,物块B 用细线与斜面顶端相连,A 、B 紧挨在一起但A 、B 之间无弹力.已知重力加速度为g ,某时刻把细线剪断,当细线剪断瞬间,下列说法正确的是( )A .物块A 的加速度为0B .物块A 的加速度为g3C .物块B 的加速度为0D .物块B 的加速度为g2答案:B6.甲、乙两质点同时沿同一直线运动,它们的x -t 图象如图所示.关于两质点的运动情况,下列说法正确的是( )A .在0~t 0时间内,甲、乙的运动方向相同B .在0~t 0时间内,乙的速度一直增大C .在0~t 0时间内,乙平均速度的值大于甲平均速度的值D .在0~2t 0时间内,甲、乙发生的位移相同解析:在0~t 0时间内,甲、乙的运动方向相反,选项A 错误;在位移—时间图象中,斜率表示速度,在0~t 0时间内,乙的速度一直减小,选项B 错误;在0~t 0时间内,乙的位移为2x 0,甲的位移为x 0,乙平均速度的值(v 乙=2x 0t 0)大于甲平均速度的值(v 甲=x 0t 0),选项C 正确;在0~2t 0时间内,甲发生的位移是-2x 0,乙发生的位移是2x 0,负号说明两者方向不同,选项D 错误. 答案:C7.质量为2 kg 的物体静止在足够大的水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,假设最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等.从t =0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F 的作用,F 随时间t 的变化规律如图所示.重力加速度g 取10 m/s 2,则物体在t =0到t =6 s 这段时间内的位移大小为( )A .4 mB .8 mC .10 mD .12 m答案:A8.将一足够长的木板固定在水平面上,倾角为α=37°,将一铁块由长木板的底端以一定的初速度冲上木板,经过一段时间铁块的速度减为零,该过程中的速度随时间的变化规律如图所示.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g 取10 m/s 2,则( )A .长木板与铁块之间的动摩擦因数为0.5B .铁块沿长木板上滑的最大距离为3.6 mC .铁块沿长木板下滑时的加速度大小为10 m/s 2D .铁块滑到长木板底端时的速度大小为655 m/s解析:由铁块上滑过程的速度—时间图象可知,铁块上滑时的加速度大小为a =v 0t =60.6 m/s 2=10 m/s 2,对铁块受力分析,根据牛顿第二定律可得mg sin 37°+μmg cos 37°=ma ,代入数据解得μ=0.5,A 正确;由速度—时间图象可知,铁块沿长木板上滑的最大距离为x =6×0.62 m =1.8 m ,B 错误;铁块沿长木板下滑时,由牛顿第二定律mg sin 37°-μmg cos 37°=ma ′,代入数据可解得a ′=2 m/s 2,C 错误;由运动学公式v =2a ′x ,代入数据解得v =65 5 m/s ,D 正确.答案:AD9.酒后驾驶会导致许多安全隐患是因为驾驶员的反应时间变长,反应时间是指从驾驶员发现情况到采取制动的时间,表中“思考距离”是指从驾驶员发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离;“制动距离”是指从驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车以不同速度行驶时制动的加速度大小都相同)分析表中数据可知,下列说法正确的是()思考距离/m制动距离/m速度(m·s-1)正常酒后正常酒后15 7.515.022.530.0A.驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5 sB.驾驶员采取制动措施后汽车刹车的加速度大小为7.5 m/s2C.若汽车的初速度增加一倍,制动距离也增大一倍D.若汽车以25 m/s的速度行驶时发现前方60 m处有险情,酒后驾驶不能安全停车答案:ABD10.如图所示,长为L=6 m、质量为m=10 kg的木板放在水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数为μ=0.2,一个质量为M=50 kg 的人从木板的左端开始向右加速跑动,从人开始跑到人离开木板的过程中,以下v-t图象可能正确的是(g取10 m/s2,a为人的v-t图象,b为木板的v-t图象)()解析:人在木板上加速,受到木板向右的摩擦力,F f=Ma1,木板与地面之间的最大静摩擦力F fm=μ(M+m)g=120 N;A中人的加速度a1=1 m/s2,F f=Ma1=50 N<120 N,木板静止不动,t=2 3 s内人的位移x =6 m,A正确;同理B正确;C中人的加速度a1=3 m/s2,F f=Ma1=150 N>120 N,木板向左加速,F f-μ(M +m)g=ma2,a2=3 m/s2,t= 2 s内人的位移大小x1=3 m,木板的位移大小x2=3 m,C正确;D中木板要运动的话只能向左运动,其位移为负值,v -t图线应在时间轴的下方,因此D错误.答案:ABC11.一质点沿直线运动,其平均速度与时间的关系满足v =2+t (各物理量均选用国际单位制中单位),则关于该质点的运动,下列说法正确的是( ) A .质点可能做匀减速直线运动 B .5 s 内质点的位移为35 m C .质点运动的加速度为1 m/s 2 D .质点3 s 末的速度为5 m/s 答案:B12.甲、乙两车在同一条直道上行驶,它们运动的位移x 随时间t 变化的关系如图所示,已知乙车做匀变速直线运动,其图线与t 轴相切于10 s 处,则下列说法正确的是( )A .甲车的初速度为零B .乙车的初位置在x 0=60 m 处C .乙车的加速度大小为1.6 m/s 2D .5 s 时两车相遇,此时甲车速度较大 答案:C解析:位移时间图像的斜率等于速度,则知甲车的速度不变,做匀速直线运动,初速度不为零,选项A 错误;乙车做匀变速直线运动,其图线与t 轴相切于10 s 处,则t =10 s 时,速度为零,反过来看成初速度为0的匀加速直线运动,则x =12at 2,根据图像可知,x 0=12a ·100,20=12a ·25,解得:a =1.6 m/s 2,x 0=80 m ,选项C 正确,B 错误;5 s 时两车相遇,此时甲的速度v 甲=205 m/s =4 m/s ,乙的速度为v 乙=at =1.6×5 m/s=8 m/s ,选项D 错误。
2019高考物理二轮复习专题二力与直线运动学案

专题二力与直线运动一、主干知法必记1.共点力的平衡(1)弹力和摩擦力的大小可根据平衡条件确定;弹簧弹力:F=kx;滑动摩擦力:f=μF N;静摩擦力:0≤f ≤f max。
(2)二力作用下物体平衡时,两个力等大、反向、共线;多力作用下物体平衡时,任意几个力的合力和其余力的合力等大、反向、共线。
2.匀变速直线运动的规律(1)速度公式:v=v0+at。
(2)位移公式:x=v0t+at2。
(3)速度与位移关系公式:v2-=2ax。
(4)平均速度公式:==。
(5)中间时刻瞬时速度公式:=。
(6)位移差公式:Δx=aT2。
3.运动图像(1)位移-时间图像的斜率表示速度,两图线的交点表示两物体相遇的位置。
(2)速度-时间图像的斜率表示加速度,速度图像与时间轴所围面积表示对应时间内的位移。
(3)分析图像时要注意“截距、交点、拐点、面积、斜率”的意义。
4.牛顿运动定律的应用(1)加速度方向向上时,物体处于超重状态;加速度方向向下时,物体处于失重状态。
(2)受力分析和运动情况的分析是解决动力学问题的关键。
二、易错知识点拨1.应用F=kx时,误将弹簧长度当成形变量。
2.将静摩擦力和滑动摩擦力混淆,盲目套用公式f=μF N。
3.误将物体的速度等于零当成平衡状态。
的意义混淆。
4.误将v、Δv、ΔΔ认为a与Δv成正比,与Δt成反比。
5.错误地根据公式a=ΔΔ6.误将加速度的正负当成物体做加速运动还是减速运动的依据。
7.误认为“惯性与物体的速度有关,速度大,惯性大,速度小,惯性小”。
8.误认为“牛顿第一定律”是“牛顿第二定律”的特例。
9.误将“力和加速度”的瞬时关系当成“力和速度”的瞬时关系。
10.误将超重、失重现象当成物体重力变大或变小。
三、保温训练1.(粤教版必修1P35第5题改编)雨滴自屋檐由静止滴下,每隔0.2 s滴下一滴,第1滴落到地面时第6滴恰欲滴下,此时测得第1、2、3、4滴之间的距离依次为1.62 m、1.26 m、0.9 m。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第2讲 动力学观点在电学中的应用
课标卷高考命题分析
1.带电粒子在磁场中运动时,洛伦兹力的方向始终垂直于粒子的速度方向. 2.带电粒子在电场力、重力和洛伦兹力共同作用下的直线运动只能是匀速直线运动.
3.带电粒子(不计重力)在匀强电场中由静止开始被加速或带电粒子沿着平行于电场的方向射入匀强电场中时,带电粒子做匀变速直线运动.
4.电磁感应中导体棒在安培力和其他恒力作用下的三种运动类型:匀速直线运动、加速度逐渐减小的减速直线运动、加速度逐渐减小的加速直线运动.
1.带电粒子在电场中做直线运动的问题:在电场中处理力学问题时,其分析方法与力学相同.首先进行受力分析,然后看粒子所受的合力方向与速度方向是否一致,其运动类型有电场内的加速运动和在交变电场内的往复运动. 2.带电粒子在交变电场中的直线运动,一般多以加速、减速交替出现的多运动过程的情景出现. 解决的方法:
(1)根据运动学或动力学分析其中一个变化周期内相关物理量的变化规律. (2)借助运动图象进行运动过程分析.
高考题型1 电场内动力学问题分析
例1 (2017·全国卷Ⅰ·25)真空中存在电场强度大小为E 1的匀强电场,一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动,速度大小为v 0,在油滴处于位置A 时,将电场强度的大小突然增大到某值,但保持其方向不变.持续一段时间t 1后,又突然将电场反向,但保持其大小不变;再持续同样一段时间后,油滴运动到B 点.重力加速度大小为g .
(1)求油滴运动到B 点时的速度大小;
(2)求增大后的电场强度的大小;为保证后来的电场强度比原来的大,试给出相应的t 1和v 0应满足的条件.已知不存在电场时,油滴以初速度v 0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B 、A 两点间距离的两倍. 答案 见解析
解析 (1)油滴带电性质不影响结果,设该油滴带正电,油滴质量和电荷量分别为m 和q ,油滴速度方向向上为正.油滴在电场强度大小为E 1的匀强电场中做匀速直线运动,故匀强电场方向向上.在t =0时,电场强度突然从E 1增加至E 2时,油滴做竖直向上的匀加速运动,加速度方向向上,大小a 1满足 qE 2-mg =ma 1① 油滴在t 1时刻的速度为 v 1=v 0+a 1t 1②
电场强度在t 1时刻突然反向,油滴做匀变速直线运动,加速度方向向下,大小a 2满足 qE 2+mg =ma 2③
油滴在t 2=2t 1时刻的速度为 v 2=v 1-a 2t 1④ 由①②③④式得 v 2=v 0-2gt 1⑤
(2)由题意,在t =0时刻前有 qE 1=mg ⑥
油滴从t =0到t 1时刻的位移为 x 1=v 0t 1+1
2
a 1t 12⑦
油滴在从t 1时刻到t 2=2t 1时刻的时间间隔内的位移为 x 2=v 1t 1-1
2
a 2t 12⑧
由题给条件有v 02=2g ×2h =4gh ⑨ 式中h 是B 、A 两点之间的距离. 若B 点在A 点之上,依题意有 x 1+x 2=h ⑩
由①②③⑥⑦⑧⑨⑩式得 E 2=[2-2v 0gt 1+14(v 0
gt 1)2]E 1⑪
为使E 2>E 1,应有 2-2v 0gt 1+14(v 0
gt 1)2>1⑫
即当0<t 1<(1-32)v 0g
⑬ 或t 1>(1+
32)v 0g
⑭。