2014届高考物理大二轮复习与测试强化练：功能关系在电学中的应用（带解析）.doc

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1、2014届高考物理大二轮复习与测试强化练：功能关系在电学中的应用（带解析） 选择题 一带电粒子射入一固定的正点电荷 Q 的电场中，沿如图所示的虚线由 a点经 b点运动到 c点， b点离 Q 最近若不计重力，则 ( ) A带电粒子带正电荷 B带电粒子到达 b点时动能最大 C带电粒子从 a到 b电场力对其做正功 D带电粒子从 b到 c电势能减小 答案： AD 试题分析：轨迹弯曲的方向大致指向合力（电场力）的方向，知电场力向左，该粒子带正电故 A正确电场力从 a点经 b运动到 c，先做负功再做正功，根据动能定理，动能先减小，后增大 b点动能最小故 B错误带电粒子从 a到 b，电场力做负功故 C错误带

2、电粒子从 b到 c，电场力做正功，电势能减小故 D正确 故选 AD 考点：电场强度；物体做曲线运动的条件；电势能 点评：解决本题的关键掌握根据轨迹的弯曲方向判断出合力的方向，以及根据电场力做功判断出电势能的变化 如图所示，间距为 L，电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为 R的电阻连接，导轨上横跨一根质量为 m，电阻也为 R的金属棒，金属棒与轨道接触良好整个装置处于竖直 向上、磁感应强度为 B的匀强磁场中现使金属棒以初速度 v0沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为 q.下列说法正确的是 ( ) A金属棒在导轨上做匀减速运动 B整个过程中电阻 R上产生的焦

3、耳热为 C整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为 D整个过程中金属棒克服安培力做功为 答案： D 如图所示，一个带正电的小球穿在一根绝缘的粗糙直杆 AC 上，杆与水平方向成 角，整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于杆方向斜向上的匀强磁场小球沿杆向下运动，在 A点时的动能为 100 J，在 C点时动能减为零， D为 AC 的中点，在运动过程中，则 ( ) A小球在 D点时的动能为 50 J B小球电势能的增加量一定等于重力势能的减少量 C到达 C点后小球可能沿杆向上运动 D小球在 AD段克服摩擦力做的功与小球在 DC 段克服摩擦力做的功相等 答案： C 如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电

4、阻不计的平行金属导轨相距L 1 m，导轨平面与水平面成 37角，下端连接阻值 R 2 的电阻匀强磁场方向与导轨平面垂直质量 m 0.2 kg、电阻 r 1 的金属棒 ab放在两导轨上棒与导轨垂直并保持 良好接触，它们之间的动摩擦因数 0.25(设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小 )当金属棒由静止下滑 60 m时速度达到稳定，电阻 R消耗的功率为 8 W，金属棒中的电流方向由 a到 b，则下列说法正确的是 (g 10 m/s2， sin 37 0.6， cos 37 0.8)( ) A金属棒沿导轨由静止开始下滑时，加速度 a的大小为 4 m/s2 B金属棒达到稳定时速度 v的大小为 10 m/

5、s C磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度 B的大小为 0.4 T D金属棒由静止到稳定过程中，电阻 R上产生的热量为 25.5 J 答案： AC 图中甲是匀强电场，乙是孤立的正点电荷形成的电场，丙是等量异种点电荷形成的电场 (a、 b位于两点电荷连线上，且 a位于连线的中点 )，丁是等量正点电荷形成的电场 (a、 b位于两点电荷连线的中垂线上，且 a位于连线的中点 )有一个正检验电荷仅在电场力作用下分别从电场中的 a点由静止释放，动能 Ek随位移 x变化的关系图象如图中的 图线所示，其中图线 是直线下列说法正确的是 ( ) A甲对应的图线是 B乙对应的图线是 C丙对应的图线是 D丁对应的图线

6、是 答案： AC 如图所示，长为 L，倾角为 的光滑绝缘斜面处于匀强电场中，一带电荷量为 q、质量为 m的小球，以初速度 v0由斜面底端的 A点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端时速度仍为 v0.则下列说法正确的是 ( ) A小球在 B点的电势能一定大于小球在 A点的电势能 B由上述条件可以求得 A、 B两点的电势差 C电场方向与 AC 垂直时，电场强度最大 D电场方向与斜面平行时，电场强度最小 答案： BD 如图所示，质量为 m的金属线框 A静置于光滑平面上，通过细绳跨过定滑轮与质量为 m的物体 B相连，图中虚线内为一水平匀强磁场， d表示 A与磁场左边界的距离，不计滑轮摩擦及空气阻力，设 B下降

7、 h(h d)高度时的速度为 v，则此时以下关系中能够成立的是 ( ) A v2 gh B v2 2gh C A产生的热量 Q mgh-mv2 D A产生的热量 Q mgh- mv2 答案： C 试题分析：金属线框 A进入磁场时，产生感应电流，受到安培力而产生热量，B的重力势能减小，转化为 A的内能和 A、 B的动能，根据能量守恒研究 A所产生的热量 解答：解：对系统研究，根据能量守恒定律得 mgh=2 mv +Q 得到 Q=mgh-mv 由于 Q 0，即 mgh mv ，得到 v gh 故选 C 考点：导体切割磁感线时的感应电动势；功能关系 考点分析：本题是简单的电磁感应中能量问题，往往先找

8、出能量的各种形式，再由能量守恒定律列方程 计算题 “电子能量分析器 ”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为 RA和 RB的同心金属半球面 A和 B构成， A、 B为电势值不等的等势面，其过球心的截面如图所示一束电荷量为 e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端 M板正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最后到达偏转器右端的探测板 N，其中动能 为 Ek0的电子沿等势面 C做匀速圆周运动到达 N 板的正中间忽略电场的边缘效应 (1)判断半球面 A、 B的电势高低，并说明理由； (2)求等势面 C所在处电场强度 E的大小； (3)若半球面 A、 B和等势面

9、C的电势分别为 A、 B和 C，则到达 N 板左、右边缘处的电子，经过偏转电场前、后的动能改变量 Ek 左 和 Ek 右 分别为多少？ (4)比较 |Ek 左 |与 |Ek 右 |的大小，并说明理由 答案：（ 1） （ 2） （ 3）对于到达 N 板左边缘的电子，电场力做正功，动能增加，有：对到达 N 板右边缘的电子，电场力做负功，动 能减小，有 （ 4） 如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨 MN、 PQ 所在平面与水平面成 30角，两导轨的间距 l 0.50 m，一端接有阻值 R 1.0 的电阻质量 m 0.10 kg的金属棒 ab置于导轨上，与导轨垂直，电阻 r 0.25 .整个装置处于

10、磁感应强度 B 1. 0 T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下 t 0时刻，对金属棒施加一平行于导轨向上的外力 F，使之由静止开始运动，运动过程中电路中的电流随时间 t变化的关系如图乙所示电路中其他部分电阻忽略不计， g取10 m/s2.求： (1)4.0 s末金属棒 ab瞬时速度的大小； (2)3.0 s末力 F的瞬时功率； (3)已知 0 4.0 s时间内电阻 R上产生的热量为 0.64 J，试计算 F对金属棒所做的功 答案： (1)2. 0 m/s (2)1.275 W (3)3.0 J 在如图所示的竖直平面内，物体 A和带正电的物体 B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，分别静止于倾角

11、37的光滑斜面上的 M点和粗糙绝缘水平面上，轻绳与对应平面平行劲度系数 k 5 N/m的轻弹簧一端固定在 O 点，一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环 D与 A相连，弹簧处于原长，轻绳恰好 拉直，DM垂直于斜面水平面处于场强 E 5104 N/C、方向水平向右的匀强电场中已知 A、 B的质量分别为 mA 0.1 kg和 mB 0.2 kg， B所带电荷量 q410-6 C设两物体均视为质点，不计滑轮质量和摩擦，绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内， B电荷量不变取 g 10 m/s2， sin 37 0.6， cos 37 0.8. (1)求 B所受静摩擦力的大小； (2)现对 A施加沿斜面向下的拉力 F，使 A以加速度 a 0.6 m/s2开始做匀加速直线运动 A从 M到 N 的过程中， B的电势能增加了 Ep 0.06 J已知 DN 沿竖直方向， B与水平面间的动摩擦因数 0.4.求 A到达 N 点时拉力 F的瞬时功率 答案： (1)0.4 N (2) 0.258 W