动能定理在电磁学中的运用

功能关系在电磁学中的应用主要题型：选择题、计算题热点聚焦：(1)静电力做功的特点(2)动能定理在电磁学中的应用(3)带电体在磁场中运动时洛伦兹力不做功，机械能也可守恒(4)功能关系、能量守恒在电磁感应

功能关系在电磁学中的应用 主要题型：选择题、计算题 热点聚焦： (1)(2)(3) 静电力做功的特点动能定理在电磁学中的应用带电体在磁场中运动时洛伦兹力 (4) 不做功，机械能也可守恒功能关系、能量守恒在电磁感应现象中的应用。 高考常对电学问题中的功能关系进行考查，特别是动能定理的应用．此类题目的特点是 过程复杂、综合性强，主要考查学生综合分析问题的能力． 考点一电场中的功能关系的应用 1.电场力的大小计算电场力做功与路径无关．其计算方法一般有如下四种． WFlαWEqlα (1)coscos. 由公式＝计算，此公式只适用于匀强电场，可变形为＝ WqU (2) 由＝计算，此公式适用于任何电场． WEE (3). 由电势能的变化计算：＝－ ABAB pp WWE (4)Δ. 由动能定理计算：＋＝ 电场力其他力 k 2 ． 电场中的功能关系： (1) 若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变． (2) 若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变． (3) 除重力、弹簧弹力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化． (4) 所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化． ABdq 1 如图所示，绝缘水平面上的区域宽度为，带正电，电荷量为， 【典例】 mAAB v 质量为的小滑块以大小为的初速度从点进入区域，当滑块运动至区域的 0 2 3 CAB vv 中心时，速度大小为＝，从此刻起在区域内加上一个水平向左的匀强电 C 0 场，电场强度保持不变，并且区域外始终不存在电场． AB (1) 若加电场后小滑块受到的电场力与滑动摩擦力大小相等，求滑块离开区域时的速度． AB (2) 要使小滑块在区域内运动的时间达到最长，电场强度应满足什么条件？并求这种情 AB () 况下滑块离开区域时的速度．设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力 () ― → 审题流程第一步：抓好过程分析巧选物理规律边读边看图 AC 不加电场选规律 ― ――→――→ ①→过程滑块匀加速运动 \a\vs4\al\co1(① CB 加电场 ― ――→ 动能定理②牛顿第二定律和运动学公式)②→过程滑块匀减速运 \a\vs4\al\co1(① 选规律 ――→ 动动能定理②牛顿第二定律和运动学公式) —— 第二步：抓好关键点找出突破口 B 隐含推理 ()() ――→――→ “要使……时间达到最长”关键点滑块滑到的速度为零突破口滑块再向左加 AAB ― 速运动→最后从点离开区域 FAC (1) 设滑块所受滑动摩擦力大小为，则滑块从点运动至点的过程，由动能定理 解析 f d 21212 2 2 F mmBABCB vv · ① 得：＝－假设最后滑块从点离开区域，则滑块从点运动至点过 fC 0 2 d 3 21212 12 22 qEF mmqEF vvvvvv ()· ②③ 程，由动能定理得：＋＝－将＝和＝代入解得＝由 fCBCfB 1 010 12 BBAB v 于滑块运动至点时还有动能，因此滑块从点离开区域，速度大小为，方向水平 0 向右． ABB (2) 要使小滑块在区域内运动的时间达到最长，必须使滑块运动至点停下，然后再向