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
L
M
N
E
C
B
16.(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部分的长度为L,物块与平板间的动摩擦因数为,求:
(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)
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