高考 電力綜合

1、【本講教育信息本講教育信息】一.教學(xué)內(nèi)容：力電綜合【典型例題典型例題】[例1]如圖1所示，一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距l(xiāng)=0.20m，電阻R=1.0Ω；有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道面向下?，F(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖2所示，求桿的質(zhì)量m和加速度a.。FRB圖1FNts04812

2、16202428654321圖2分析：分析：導(dǎo)體桿在軌道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用v表示其速度，t表示時(shí)間，則有v=at桿切割磁感線，將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，?=Blv在桿、軌道和電阻的閉合回路中產(chǎn)生電流I=R?桿受到的安培力為f=BIl根據(jù)牛頓第三定律，有F–f=ma聯(lián)立以上各式，得F=maatRB22?在圖線上取兩點(diǎn)代入⑥式，可解得a=10ms2，m=0.1kg[例2]如圖所示，質(zhì)量為m的小球帶有電量q的正電荷。中間有一孔套在足夠長(zhǎng)的絕緣桿上

3、。桿與水平成α角。與球的摩擦系數(shù)為μ。此裝置放在沿水平方向磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)之中。從高處將小球無(wú)初速釋放。小球下滑過(guò)程中加速度的最大值是多少？小球運(yùn)動(dòng)速度的最大值是多少？B?分析：分析：小球剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力如圖，由牛頓第二定律有：垂直桿方向：0cos???洛fGN?直平面內(nèi)（即在紙面內(nèi)）做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)液滴的質(zhì)量為m，空氣影響不計(jì)。（1）液滴的速度大小應(yīng)是多少？繞行方向如何？（2）若液滴運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)A時(shí)分裂成兩個(gè)大小

4、相等的液滴，其中一個(gè)仍在原平面內(nèi)做半徑R=3R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)繞行方向不變，而且它的最低點(diǎn)還是A。那么另一液滴將如何運(yùn)動(dòng)？RR′BEA分析：分析：（1）液滴做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由受力可知，重力與電場(chǎng)力平衡，qEmg?由E方向豎直向下，所以液滴帶負(fù)電，由左手定則，知繞行方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?。由圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律：rvmBqvf2??解得mBqRv?（2）在最低點(diǎn)液滴分裂，設(shè)最低點(diǎn)仍在A的部分質(zhì)量為m1，由動(dòng)量守恒定律2211vmvmmv??由勻速圓周運(yùn)動(dòng)

5、規(guī)律：112113BvqRvm?由于分裂后二液滴大小相等，則q1=q2=q2，m1=m2=m2解得v2=mBqR?方向與原方向相反，則軌道半徑RR?2。所以，第二個(gè)液滴將做半徑為R，沿順時(shí)針?lè)较蚶@行，半徑為R，且最高點(diǎn)為A。[例5]如圖所示，兩塊帶有等量異種電荷的平行金屬板分別固定在絕緣板的兩端，組成一帶電框架，兩平行金屬板間的距離L＝1m，框架右端帶負(fù)電的金屬板上固定一根原長(zhǎng)lo＝0.5m的絕緣輕彈簧，框架的總質(zhì)量M＝9kg，由于帶電

6、，兩金屬板間產(chǎn)生了高電壓U＝2103V，現(xiàn)用一質(zhì)量m＝1kg，帶電量q＝＋510－2C的帶電小球?qū)椈蓧嚎s△l＝0.2m后用細(xì)線拴住，致使彈簧具有EP＝65J的彈性勢(shì)能，現(xiàn)使整個(gè)裝置在光滑水平面上以V0＝1ms的速度向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中拴小球的細(xì)線突然斷裂致使小球被彈簧彈開(kāi)，不計(jì)一切摩擦，且電勢(shì)能的變化量等于電場(chǎng)力和相對(duì)于電場(chǎng)方向位移的乘積。問(wèn)：（1）當(dāng)小球剛好被彈簧彈開(kāi)時(shí)，小球與框架的速度分別為多大？（2）在細(xì)線斷裂以后的運(yùn)動(dòng)中，小球能否