第5讲功能关系在电学中的应用.ppt

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1、真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范第5讲功能关系在电学中的应用 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范思考研讨思考研讨思考思考1电电场力做功的特点及计算方法是什么？场力做功的特点及计算方法是什么？研讨：特点：与路径无关，只与初末位置有关研讨：特点：与路径无关，只与初末位置有关计算方法：计算方法：WFEpWABqUABWqEd(匀强电场、匀强电场、d

2、为在场强方向上的距离为在场强方向上的距离)真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范思考思考2关于关于电场电场中的功能关系，下列叙述是否正确？中的功能关系，下列叙述是否正确？(1)若只有若只有电场电场力做功，力做功，电势电势能与能与动动能之和保持不能之和保持不变变(2)若若只只有有电电场场力力和和重重力力做做功功，电电势势能能、重重力力势势能能、动动能能之之和保持不和保持不变变(3)除除重重力力、弹弹簧簧弹弹力力之之外外，其其他他各各力力对对物物体体做做的的功功等等于于物物体机械能的体机械能的变变化化(4)所有外力所有外力对对物体所做的功等于物体物体所做的功等于物

3、体动动能的能的变变化化研讨：研讨：(1)不正确不正确(2)不正确不正确(3)不正确不正确(4)正确正确真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范思思考考3洛洛伦伦兹兹力力对对运运动动电电荷荷做做功功吗吗？安安培培力力对对通通电电导导线线做做功吗？功吗？研研讨讨：洛洛伦伦兹兹力力对对运运动动电电荷荷不不做做功功安安培培力力对对通通电电导导线线可做正功，可做负功，也可不做功可做正功，可做负功，也可不做功思考思考4电电磁感磁感应应中功能关系及焦耳中功能关系及焦耳热热的的计计算方法是什么？算方法是什么？研讨：研讨：在电磁感应中克服安培力做多少功，就有多少其在电磁感应中克服

4、安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能：他形式的能转化为电能：E其他其他E电电；安培力做多少功，；安培力做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能：就有多少电能转化为其他形式的能：E电电E其他其他，WIUtQI2Rt.真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题体验真题体验1(2012新新课课标标全全国国，18)(多多选选)如如图图251，平平行行板板电电容容器器的的两两个个极极板板与与水水平平地地面面成成一一角角度度，两两极极板板与与一一直直流流电电源源相相连连若若一一带带电电粒粒子子恰恰能能沿沿图图中中所所示示水水平平直直线线通通过过电电容器，容器，则

5、则在此在此过过程中，程中，该该粒子粒子()图图251真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范A所受重力与所受重力与电场电场力平衡力平衡 B电势电势能逐能逐渐渐增加增加C动动能逐能逐渐渐增加增加 D做匀做匀变变速直速直线线运运动动解解析析带带电电粒粒子子在在平平行行板板电电容容器器之之间间受受到到两两个个力力的的作作用用，一一是是重重力力mg，方方向向竖竖直直向向下下；二二是是电电场场力力FEq，方方向向垂垂直直于于极极板板向向上上因因二二力力均均为为恒恒力力，已已知知带带电电粒粒子子做做直直线线运运动动，所所以以此此二二力力的的合合力力一一定定在在粒粒子子运运动

6、动的的直直线线轨轨迹迹上上，根根据据牛牛顿顿第第二二定定律律可可知知，该该粒粒子子做做匀匀减减速速直直线线运运动动，选选项项D正正确确，选选项项A、C错错误误；从从粒粒子子运运动动的的方方向向和和电电场场力力的的方方向向可可判判断断出出，电电场场力力对对粒粒子子做做负功，粒子的电势能增加，选项负功，粒子的电势能增加，选项B正确正确答案答案BD真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范2(2013全国新课标全国新课标，16)(单选单选)一水平放置的平行板一水平放置的平行板电电容容器的两极板器的两极板间间距距为为d，极板分，极板分别别与与电电池两极相池两极相连连，上极

7、板中，上极板中心有一小孔心有一小孔(小孔小孔对电场对电场的影响可忽略不的影响可忽略不计计)小孔正上方小孔正上方处处的的P点有一点有一带电带电粒子，粒子，该该粒子从静止开始下落，粒子从静止开始下落，经过经过小孔小孔进进入入电电容器，并在下极板容器，并在下极板处处(未与极板接触未与极板接触)返回若将下极板返回若将下极板向上平移，向上平移，则则从从P点开始下落的相同粒子将点开始下落的相同粒子将()真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范3.(2012山东理综，山东理综，20)(多选多选)如如图图2

8、52所示，相距所示，相距为为L的的两条足两条足够长够长的光滑平行金属的光滑平行金属导轨导轨与水平面的与水平面的夹夹角角为为，上端，上端接有定接有定值电值电阻阻R，匀，匀强强磁磁场场垂直于垂直于导轨导轨平面，磁感平面，磁感应应强强度度为为B.将将质质量量为为m的的导导体棒由静止体棒由静止释释放，当速度达到放，当速度达到v时时开始匀开始匀速运速运动动，此，此时对导时对导体棒施加一平行于体棒施加一平行于导轨导轨向下的拉力，并向下的拉力，并保持拉力的功率恒保持拉力的功率恒为为P，导导体棒最体棒最终终以以2v的速度匀速运的速度匀速运动动导导体棒始体棒始终终与与导轨导轨垂直且接触良好，不垂直且接触良好，不

9、计导轨计导轨和和导导体棒的体棒的电电阻，重力加速度阻，重力加速度为为g.下列下列选项选项正确的是正确的是()真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范图图252真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范视角一电场中的功能关系视角一电场中的功能关系命题角度命题角度角度1结合功能关系考查带电粒子在电场中的运动(2012课标全国卷，18；2013新课标全国，16)角度2电场力的做功特点及电势能变化与电场力做功的关系(2012广东卷，20；2012山东卷，19；2012天

10、津卷，5；2013天津卷，6)角度3结合动能定理、电场力做功情况综合考查多过程问题(2012四川理综，24；2013浙江卷，24)真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范【典例【典例1】(2012四川理综，四川理综，24)如如图图253所示，所示，ABCD为为固定在固定在竖竖直平面内的直平面内的轨轨道，道，AB段光滑水平，段光滑水平，BC段段为为光滑光滑圆圆弧，弧，对应对应的的圆圆心角心角37，半径，半径r2.5 m，CD段平直段平直倾倾斜且斜且粗糙，各段粗糙，各段轨轨道均平滑道均平滑连连接，接，倾倾斜斜轨轨道所在区域有道所在区域有电场电场强强度度大小大小为为E

11、2105 N/C、方向垂直于斜、方向垂直于斜轨轨向下的匀向下的匀强强电场电场质质量量m5102 kg、电电荷量荷量q1106 C的小物体的小物体(可可视为质视为质点点)被被弹弹簧簧枪发枪发射后，沿水平射后，沿水平轨轨道向左滑行，在道向左滑行，在C点以速度点以速度v03 m/s冲上斜冲上斜轨轨以小物体通以小物体通过过C点点时为计时时为计时起点，起点，0.1 s以以后，后，电场电场强强度大小不度大小不变变，方向反向已知斜，方向反向已知斜轨轨与小物体与小物体间间的的动动摩擦因数摩擦因数0.25.设设小物体的小物体的电电荷量保持不荷量保持不变变，取，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 37

12、0.8.真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范图图253(1)求求弹弹簧簧枪对枪对小物体所做的功；小物体所做的功；(2)在斜在斜轨轨上小物体能到达的最高点上小物体能到达的最高点为为P，求，求CP的的长长度度真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范审题指导审题指导真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分

13、防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范应考策略应考策略处理电场中能量问题的基本方法处理电场中能量问题的基本方法在在解解决决电电场场中中的的能能量量问问题题时时常常用用到到的的基基本本规规律律有有动动能能定定理理、能量守恒定律，有时也会用到功能关系能量守恒定律，有时也会用到功能关系(1)应用动能定理解决问题需研究合外力的功应用动能定理解决问题需研究合外力的功(或总功或总功)(2)应应用用能能量量守守恒恒定定律律解解决决问问题题需需注注意意电电势势能能和和其其他他形形式式能能之间的转化之间的转化(3)应应用用功功能能关关系系解解决决该该类类问问题题

14、需需明明确确电电场场力力做做功功与与电电势势能能改变之间的对应关系改变之间的对应关系(4)有有电电场场力力做做功功的的过过程程机机械械能能不不守守恒恒，但但机机械械能能与与电电势势能能的总和可以守恒的总和可以守恒真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范应考组训应考组训1.(2013天天津津卷卷，6)(多多选选)两两个个带带等等量量正正电电的的点点电电荷荷，固固定定在在图图254中中P、Q两两点点，MN为为PQ连连线线的的中中垂垂线线，交交PQ于于O点点，A为为MN上上的的一一点点一一带带负负电电的的试试探探电电荷荷q，从从A点点由由静静止止释释放放，只只在在静静

15、电电力力作作用用下下运运动动，取取无无限限远远处处的的电电势势为为零零，则则()图图254真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范Aq由由A向向O的运的运动动是匀加速直是匀加速直线线运运动动Bq由由A向向O运运动动的的过过程程电势电势能逐能逐渐渐减小减小Cq运运动动到到O点点时时的的动动能最大能最大Dq运运动动到到O点点时电势时电势能能为为零零真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范解解析析q由由A向向O运运动动的的过过程程中中，电电场场力力的的方方向向始始终终由由A指指向向O，但但力力的的大大小小变变化化，所所以以电电荷荷q做做

16、变变加加速速运运动动，电电场场力力做做正正功功，到到O点点时时速速度度最最大大，动动能能最最大大，电电势势能能最最小小，故故选选项项B、C均正确，选项均正确，选项A、D错误错误答案答案BC真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范2.(单选单选)如如图图255所示，空所示，空间间虚虚线线框内有匀框内有匀强强电场电场，AA、BB、CC是是该电场该电场的三个等的三个等势势面，相面，相邻邻等等势势面面间间的距离的距离为为1 cm，其中，其中BB为为零零电势电势能面一能面一质质量量为为m、带电带电荷量荷量为为q的粒子沿的粒子沿AA方向以初速度方向以初速度v0自自图图中的中

17、的P点点进进入入电场电场，刚刚好好从从C点离开点离开电场电场已知已知PA2 cm，粒子的重力忽略不，粒子的重力忽略不计计下列下列说说法中正确的是法中正确的是()图图255真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范A该该粒子在粒子在P点点时时的的电势电势能是能是2mvB该该粒子到达粒子到达C点点时时的速度是的速度是v0C该该粒子到达粒子到达C点点时时的的电势电势能是能是mvD该该粒子通粒子通过过等等势势面面BB时时的的动动能是能是1.5mv 真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失

18、分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范3.如如图图256所示，一所示，一带电带电平行板平行板电电容器水平放置，金属容器水平放置，金属板板M上开有一小孔有上开有一小孔有A、B、C三个三个质质量均量均为为m、电电荷量荷量均均为为q的的带电带电小球小球(可可视为质视为质点点)，其，其间间用用长为长为L的的绝缘轻绝缘轻杆相杆相连连，处处于于竖竖直状直状态态已知已知M、N两板两板间间距距为为3L，现现使使A小球恰好位于小孔中，由静止小球恰好位于小孔中，由静止释释放并放并让让三个三个带电带电小球保小球保持持竖竖直下落，当直下落，当A球到达球到达N极板极板

19、时时速度速度刚刚好好为为零，求：零，求：图图256(1)两极板两极板间间的的电压电压；(2)小球在运小球在运动过动过程中的最大速率程中的最大速率真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范视角二磁场中的功能关系视角二磁场中的功能关系命题角度命题角度角度1通电导线所受安培力与功率、能量守恒综合考查(2013浙江卷，25)角度2电磁感应中电流恒定时，考查焦耳定律、电功率的相关知识(2011重庆卷，23；2013天津卷，3；201

20、3江苏卷，13)角度3电磁感应中电流变化时，考查不同能量的转化问题(2012天津，11)真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范【典例【典例2】(2013天津卷，天津卷，3)如如图图257所示，所示，纸纸面内有一矩面内有一矩形形导导体体闭闭合合线线框框abcd，ab边长边长大于大于bc边长边长，置于垂直，置于垂直纸纸面向面向里、里、边边界界为为MN的匀的匀强强磁磁场场外，外，线线框两次匀速地完全框两次匀速地完全进进入磁入磁场场，两次速度大小相同，方向均垂直于，两次速度大小相同，方向均垂直于MN.第一次第一次ab边边平行平行MN进进入磁入磁场场，线线框上框上产产生

21、的生的热热量量为为Q1，通，通过线过线框框导导体横截体横截面的面的电电荷量荷量为为q1；第二次；第二次bc边边平行平行MN进进入磁入磁场场，线线框上框上产产生生的的热热量量为为Q2，通，通过线过线框框导导体横截面的体横截面的电电荷量荷量为为q2，则则()图图257真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范AQ1Q2，q1q2 BQ1Q2，q1q2CQ1Q2，q1q2 DQ1Q2，q1q2真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范应考策略应考策略1分析电磁感应中能量问题的基本方法：分析电磁感应中能量问题的基本方法：(1)明明确确安安培培

22、力力做做的的功功是是电电能能和和其其他他形形式式的的能能之之间间相相互互转转化化的的“桥梁桥梁”，用框图表示如下：，用框图表示如下：(2)明明确确功功能能关关系系，确确定定有有哪哪些些形形式式的的能能量量发发生生了了转转化化如如有有摩摩擦擦力力做做功功，必必有有内内能能产产生生；有有重重力力做做功功，重重力力势势能能必必然然发发生生变变化化；安安培培力力做做负负功功，必必然然有有其其他他形形式式的的能能转转化化为为电电能能(3)根根据据不不同同物物理理情情景景选选择择动动能能定定理理、能能量量守守恒恒定定律律或或功功能能关系列方程求解问题关系列方程求解问题真题思考体验真题思考体验高考命题视角高

23、考命题视角考场失分防范考场失分防范2分析力、电综合问题的两个有效途径分析力、电综合问题的两个有效途径(1)建立物体受力图景建立物体受力图景弄清物理情境，选定研究对象；弄清物理情境，选定研究对象；对研究对象按顺序进行受力分析，画出受力图；对研究对象按顺序进行受力分析，画出受力图；应用力学规律进行归类建模应用力学规律进行归类建模(2)建立能量转化图景建立能量转化图景各种不同的能量之间相互转化时，遵守能量守恒定律，运各种不同的能量之间相互转化时，遵守能量守恒定律，运用能量观点，建立能量转化图景是分析解决力电综合问题用能量观点，建立能量转化图景是分析解决力电综合问题的有效途径的有效途径 真题思考体验真

24、题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范应考组训应考组训4.(单单选选)一一个个边边长长为为L的的正正方方形形导导线线框框在在倾倾角角为为的的光光滑滑固固定定斜斜面面上上由由静静止止开开始始沿沿斜斜面面下下滑滑，随随后后进进入入虚虚线线下下方方方方向向垂垂直直于于斜斜面面的的匀匀强强磁磁场场中中，如如图图258所所示示，磁磁场场的的上上边边界界线线水水平平，线线框框的的下下边边ab边边始始终终水水平平，斜斜面面以以及及下下方方的磁的磁场场往下方延伸到足往下方延伸到足够远够远下列推理判断正确的是下列推理判断正确的是()图图258真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考

25、场失分防范考场失分防范A线线框框进进入磁入磁场过场过程程b点的点的电势电势比比a点高点高B线线框框进进入磁入磁场过场过程一定是减速运程一定是减速运动动C线线框中框中产产生的焦耳生的焦耳热热一定等于一定等于线线框减少的机械能框减少的机械能D线线框框从从不不同同高高度度下下滑滑时时，进进入入磁磁场场过过程程中中通通过过线线框框导导线线横截面的横截面的电电荷量不同荷量不同真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范5.如如图图259所示，两根平行金属所示，两根平行金属导轨导轨MN、PQ相距相距为为d1

26、.0 m，导轨导轨平面与水平面平面与水平面夹夹角角为为30，导轨导轨上端跨接一上端跨接一定定值电值电阻阻R1.6，导轨电导轨电阻不阻不计计，整个装置，整个装置处处于与于与导轨导轨平面垂直且向上的匀平面垂直且向上的匀强强磁磁场场中，磁感中，磁感应应强强度大小度大小为为B1.0 T一根与一根与导轨导轨等等宽宽的金属棒的金属棒ef垂直于垂直于MN、PQ静止放置，静止放置，且与且与导轨导轨保持良好接触金属棒保持良好接触金属棒质质量量m0.1 kg、电电阻阻r0.4，距，距导轨导轨底端底端s13.75 m.图图259真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范(1)绝缘绝缘棒

27、棒gh与金属棒与金属棒ef碰前瞬碰前瞬间绝缘间绝缘棒的速率；棒的速率；(2)两棒碰后，安培力两棒碰后，安培力对对金属棒做的功以及碰后瞬金属棒做的功以及碰后瞬间间金属金属棒的加速度棒的加速度真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范6(2013浙江卷，浙江卷，25)为为了降低潜艇噪音，提高其前了降低潜艇噪音，提高其前进进速度，速度，可用可用电电磁推磁推进进器替代螺旋器替代螺旋桨桨潜艇下方有左、右两潜艇下方有左、右两组组推推进

28、进器，器，每每组组由由6个相同的、用个相同的、用绝缘绝缘材料制成的直材料制成的直线线通道推通道推进进器构成，器构成，其原理示意其原理示意图图如如图图2510.在直在直线线通道内充通道内充满电满电阻率阻率0.2 m的海水，通道中的海水，通道中abc0.3 m0.4 m0.3 m的空的空间间内，存内，存在由超在由超导线导线圈圈产产生的匀生的匀强强磁磁场场，其磁感，其磁感应应强强度度B6.4 T、方、方向垂直通道向垂直通道侧侧面向外磁面向外磁场场区域上、下方各有区域上、下方各有ab0.3 m0.4 m的金属板的金属板M、N，当其与推，当其与推进进器器专专用直流用直流电电源相源相连连后，在两后，在两板

29、之板之间间的海水中的海水中产产生了从生了从N到到M、大小恒、大小恒为为I1.0103 A的的电电流，流，设该电设该电流只存在于磁流只存在于磁场场区域不区域不计电计电源内阻及源内阻及导线电导线电阻，阻，海水密度海水密度海海1.0103 kg/m3.真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范图图2510(1)求求一一个个直直线线通通道道推推进进器器内内磁磁场场对对通通电电海海水水的的作作用用力力大大小小，并判断其方向；并判断其方向；(2)在在不不改改变变潜潜艇艇结结构构的的前前提提下下，简简述述潜潜艇艇如如何何转转弯弯？如如何何“倒倒车车”？(3)当当潜潜艇艇以以恒恒

30、定定速速度度v030 m/s前前进进时时，海海水水在在出出口口处处相相对对于于推推进进器器的的速速度度v34 m/s，思思考考专专用用直直流流电电源源所所提提供供的的电电功功率如何分配，求出相率如何分配，求出相应应功率的大小功率的大小真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范解析解析(1)将通电海水看成导线，所受磁场力为将通电海水看成导线，所受磁场力为FIBl代入数据得：代入数据得：FIBc1.01036.40.3 N1.92103 N由由左左手手定定则则可可判判断断磁磁场场对对海海水水作作用用力力方方向向向向右右(或或与与海海水水出出口方向相同口方向相同)(2)

31、考考虑虑到到潜潜艇艇下下方方有有左左、右右2组组推推进进器器，可可以以开开启启或或关关闭闭不不同个数的左、右两侧的直线通道推进器，实施转弯同个数的左、右两侧的直线通道推进器，实施转弯改改变变电电流流方方向向，或或者者磁磁场场方方向向，可可以以改改变变海海水水所所受受磁磁场场力力的的方向，根据牛顿第三定律，使潜艇方向，根据牛顿第三定律，使潜艇“倒车倒车”真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命

32、题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范失分点搜索失分点搜索失失分分点点1：误误认认为为电电势势能能属属于于机机械械能能，有有电电场场力力做做功功时时机机械械能能守守恒恒失失分分点点2：不不能能熟熟练练掌掌握握在在电电磁磁感感应应现现象象中中导导体体棒棒(或或线线框框)克克服服安培力做的功等于安培力做的功等于电电路中路中电电能的增加能的增加失失分分点点3：在在电电学学问问题题中中不不能能灵灵活活选选取取动动能能定定理理或或能能量量守守恒恒求求解解问题问题真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范易失分案例易失分案例(2012天天津津理理综综，11)如如图图251

33、1所所示示，一一对对光光滑滑的的平平行行金金属属导导轨轨固固定定在在同同一一水水平平面面内内，导导轨轨间间距距l0.5 m，左左端端接接有有阻阻值值R0.3 的的电电阻阻一一质质量量m0.1 kg，电电阻阻r0.1 的的金金属属棒棒MN放放置置在在导导轨轨上上，整整个个装装置置置置于于竖竖直直向向上上的的匀匀强强磁磁场场中中，磁磁场场的的磁磁感感应应强强度度B0.4 T棒棒在在水水平平向向右右的的外外力力作作用用下下，由由静静止止开开始始以以a2 m/s2的的加加速速度度做做匀匀加加速速运运动动，当当棒棒的的位位移移x9 m时时撤撤去去外外力力，棒棒继继续续运运动动一一段段距距离离后后停停下下

34、来来，已已知知撤撤去去外外力力前前后后回回路路中中产产生生的的焦焦耳耳热热之之比比Q1 Q22 1.导导轨轨足足够够长长且且电电阻阻不不计计，棒棒在在运运动动过过程程中中始始终终与与导导轨轨垂垂直且两端与直且两端与导轨导轨保持良好接触求：保持良好接触求：真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范图图2511(1)棒在匀加速运棒在匀加速运动过动过程中，通程中，通过电过电阻阻R的的电电荷量荷量q；(2)撤去外力后回路中撤去外力后回路中产产生的焦耳生的焦耳热热Q2；(3)外力做的功外力做的功WF.真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真

35、题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范(3)由题意知，撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比由题意知，撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1Q221，可得，可得Q13.6 J在棒运动的整个过程中，由功能关系可知在棒运动的整个过程中，由功能关系可知WFQ1Q2由由式得式得WF5.4 J.答案答案(1)4.5 C(2)1.8 J(3)5.4 J真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范防范演练防范演

36、练处处于于竖竖直直向向上上匀匀强强磁磁场场中中的的两两根根电电阻阻不不计计的的平平行行金金属属导导轨轨，下下端端连连一一电电阻阻R，导导轨轨与与水水平平面面之之间间的的夹夹角角为为.一一电电阻阻可可忽忽略略的的金金属属棒棒ab，开开始始时时固固定定在在两两导导轨轨上上某某位位置置，棒棒与与导导轨轨垂垂直直如如图图2512所所示示，现现释释放放金金属属棒棒让让其其由由静静止止开开始始沿沿轨轨道道平平面面下下滑滑就就导导轨轨光光滑滑和和粗粗糙糙两两种种情情况况比比较较，当当两两次次下下滑滑的的位移相同位移相同时时，则则有有()图图2512真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范

37、考场失分防范A重力重力势势能的减少量相同能的减少量相同B机械能的机械能的变变化量相同化量相同C磁通量的磁通量的变变化率相同化率相同D.产产生的焦耳生的焦耳热热相同相同解解析析本本题题考考查查金金属属棒棒在在磁磁场场中中的的运运动动及及能能量量转转化化问问题题当当两两次次下下滑滑的的位位移移相相同同时时，易易知知重重力力势势能能的的减减少少量量相相同同，则则选选项项A正正确确；两两次次运运动动的的加加速速度度不不同同，所所用用时时间间不不同同，速速度度不不同同，产产生生的的感感应应电电动动势势不不同同，磁磁通通量量的的变变化化率率也也不不同同，动动能能不不同同，机机械械能能的的变变化化量量不不同同，则则产产生生的的焦焦耳耳热热也也不不同同，故故选选项项B、C、D均均错误错误答案答案A