内容正文:
第一部分专题复习
专题三
电场与磁场
【知识体系】
力的性质:丘号5=是.E=号电场线
性质
能的性质:p=
U=-PW=gU,等势面
平衡
对电荷:F=qE
带电粒子在
匀强电场中
一加速
电场
作用
偏转
对导体:静电感应(静电平衡、静电屏蔽)
电容(定义式C=,平行板电容器电容的决定式C=
U
4πkd
磁感应强度:
性质
1
磁感线,磁通量中=BS
电场与磁场
磁场
对通电导线:
作用
F=BL(I⊥B)
-∥B,F=0,做匀速直线运动
对运动电荷:带电粒子在
F=qB(u⊥B)匀强磁场中
⊥B,F=gB,做匀速圆周运动
与B的夹角为0,做螺旋线运动
直线运动
组合场中
类平抛(类斜抛)运动
立体空间中的运动
带电粒子的运动
直线运动
叠加场中
圆周运动
般曲线运动
复合场
立体空间中的运动
①示波管
②直线加速器
③速度选择器
洛伦兹力与现代科技
④磁流体发电机
⑤电磁流量计
⑥霍尔元件
⑦质谱仪
⑧回旋加速器
第8讲
电场
【备考要求】1.理解电场的性质,会比较电场强度大小、电势高低、电势能大小,会分析和计算静电力做
功.2.会通过电场中的图像来分析问题.3.会用动力学观点和能量观点分析处理带电粒子在电场中的运
动问题.
精品教辅·智慧人生
30
专题三电场与磁场
考点一
电场的性质
1.电场强度的分析与计算
:
[例1](多选)(2025·湖北卷·10)如图所示,在
(1)电场强度的方向是正电荷所受静电力的方
xOy平面内有一以O点为中心的正五边形,顶
向,也是电场线上某点的切线方向,电场的强弱
点到O点的距离为R.在正五边形的顶点上顺
(电场强度的大小)可根据电场线的疏密程度来
时针方向依次固定电荷量为g、2g、3g、4g、5g的
进行比较,
正点电荷,且电荷量为3g的电荷在y轴正半轴
(2)计算电场强度常用的方法:公式法、平衡条
上.静电力常量为k,则O点处的电场强度
件求解、叠加合成法、对称法、补偿法、等效法
2.电势高低的判断
判断依据
判断方法
电场线方向
沿电场线方向电势逐渐降低
取无穷远处电势为零,正电荷周
场源电荷
围电势为正值,负电荷周围电势
的正负
为负值;越靠近正电荷处电势越
高,越靠近负电荷处电势越低
A.方向沿x轴负方向
B.方向与x轴负方向成18°夹角斜向下
电势能
正电荷在电势能大处电势较高,
的大小
负电荷在电势能大处电势较低
C.大小
2kg(c0s54°+cos18)
根据UAB=
WB,将WAB9的
D.大小为2g(2c0s54°+cos18)
R2
静电力做功
正负号代入,由UAB的正负判断
[例2](2025·辽宁省
B
PA9B的高低
沈阳市高三三模)如
图所示,一均匀带电
3.电势能大小的判断
圆环水平放置,在垂
(1)做功判断法:由WAB=EpA一EpB可知,静电
直于圆环面且过圆心
力做正功,电势能减小;静电力做负功,电势能
O的中轴线上有A、
增大
B、C三个点,C与O、
(2)电荷电势法:由E。=q9可知,正电荷在电势
O与A间的距离均为
高的地方电势能大,负电荷在电势低的地方电
d,A与B间的距离为2d,在B点处固定一电荷
势能大
量为十g的点电荷.已知A点处的电场强度为
(3)能量守恒法:若只有静电力做功,电荷的动
零,不考虑点电荷对带电圆环上电荷分布的影
能和电势能之和守恒,动能增大时,电势能减
响,静电力常量为k,取无穷远处电势为零,下列
小,动能减小时,电势能增大
说法正确的是
4.电场的叠加
A.圆环带负电
(1)电场强度的叠加:电场强度是矢量,遵循平
B.A点处的电势也为零
行四边形定则;
(2)电势的叠加:某点电荷Q在距离该电荷r处
C.C点处的电场强度为59
16d2
的电势=Q;多个电荷共同激发的电场中,某
D.若将B点处的点电荷以O点为轴顺时针转
点的电势等于各个电荷单独在该点激发的电势
过90°后固定(点电荷到O点间距离不变),
的代数和
则A、C两点处的电场强度相同
3
精品教辅·智慧人生
高三二轮专题复习·物理
◆变式训练
变式2(多选)(2025·广东省珠海市高三二模)
变式1(多选)(2025·山东省烟台市高三二模)
在正方体ABCD一A'B'C'D'的每条棱的中点处
如图所示,竖直线O)是等量异种点电荷十Q
均放置一个点电荷.棱
和一Q的连线的中垂线,交点为a,点b、c、d位
AA'中点处点电荷的电
置如图,其中点a、b、c处于同一个金属球壳内.
荷量为一q,其余位置处
下列说法正确的是
(
点电荷的电荷量均为
·0
2q,此时正方体中心O
D
C
点处场强为E.下列说
b
法正确的是
(
+0
A.若将AA'中点处电荷拿走,O点处电场强度
a c
大小为号E
0'
B.若将BC中点处电荷拿走,O点处电场强度
A.b、c、d三点的电势的大小关系是p6=9>P
B.b、c、d三点的电场强度的大小关系是Ea>E
大小为零E
>E
C.若将CD中点处电荷所带电荷量变为q,则O
C.金属球壳上的感应电荷在a、b、c三点场强大
小关系是E,>Ea>E
点处电场强度大小为号
D.金属球壳上的感应电荷在a、c三点场强方向
D.若将CC中点处电荷所带电荷量变为q,则O
水平向右,在b点场强方向竖直向上
点处电场强度为0
考点二
电场中的图像问题
电场中几种常见的图像
[例3](2025·四川师大附中高三三模)空间内
当带电粒子只受静电力时,从v一1图像
有一与纸面平行的匀强电场,为研究该电场,在
上能确定粒子运动的加速度方向、大小
纸面内建立直角坐标系.规定坐标原点的电势
)一1
为0,测得x轴和y轴上各点的电势如图1、2所
变化情况,进而可判定粒子运动中经过
图像
示.下列说法正确的是
的各点的电场强度方向、电场强度大小、
9/V
电势高低及电势能的变化情况
6
(1)从9一x图像中可以直接判断各点电
势的高低,进而确定电场强度的方向及
试探电荷电势能的变化
10 x/em
10
y/em
图像
图1
图2
(2)Q一x图线切线的斜率大小表示沿x
A.电场强度的大小为160V/m
轴方向电场强度E的大小
:
B.电场强度的方向与x轴负方向夹角的正切值为号
以电场强度沿x轴方向为例:
(1)E>0表示电场强度沿x轴正方向,E
C.点(10cm,10cm)处的电势为20V
D.纸面内距离坐标原点10cm的各点电势最高
E一x
<0表示电场强度沿x轴负方向
为20V
图像
(2)图线与x轴围成的“面积”大小表示
[例4](2025·湖南省常德市二模)三角形OPN
电势差大小,两点的电势高低需根据电
是一光滑绝缘斜面,斜面足够长,斜面倾角为0,
场方向判定
以O点为坐标原点,沿斜面向下为x轴正方向,
(1)图像的切线斜率大小表示静电力大小
如图1所示,沿斜面加一静电场,其电场强度E
随x变化的关系如图2所示,设x轴正方向为
(2)可用于判断电场强度、动能、加速度
图像
电场强度的正方向.现将一质量为m,电荷量大
等随位移的变化情况
小为q的带电小滑块(视为质点)从O点静止释
精品教辅·智慧人生
32
专题三电场与磁场
放,且小滑块释放后沿斜面向下运动,已知9E。
A.小滑块一定带正电
=2 ngsin0,运动过程中小滑块的电荷量q保持
B.小滑块沿斜面向下运动过程中机械能先减小
不变.则下列说法正确的是
后增大
C.小滑块沿斜面向下运动过程中的最大速度为
3 qEoxo
2 m
图
图2
D.小滑块沿斜面向下运动的最远距离为2x
考点三带电粒子(带电体)在电场中的运动
1.带电粒子(带电体)在电场中运动时重力的处理
基本粒子一般不考虑重力,带电体(如液滴、油滴、尘埃等)一般不能忽略重力,除有说明或明确的暗示外.
2.带电粒子(带电体)在电场中的常见运动及分析方法
常见运动
受力特点
分析方法
静止或匀速
直线运动
合外力F合=0
共点力平衡
合外力F合≠0,
1.用动力学观点分析:a=
,-号-6-2a适用于匀强电场
变速直线运动
且与初速度方向
m
在同一条直线上
2.用功能观点分析:W=qU=
2m2
2,匀强和非匀强电场都适用
运动的分解
2l2yo
进入电场时⊥
偏转角:tan0==gUL{
mdv 2Ud l
E,粒子做类平
gU12_U22
抛运动
侧移距离:yo
2md话
4dU'y=yo +Ltan 0=
带电粒子在匀
强电场中的
(号+)iam0
偏转
运动的分解
粒子斜射入电
垂直电场方向做匀速直线运动:x=volsin0
场,粒子做类斜
沿电场方向做匀变速直线运动:y=o1cos0
抛运动
1 qE,2
2m
带电粒子
在非匀强
静电力在变化
动能定理,能量守恒定律
电场中运动
3.带电体在电场和重力场的叠加场中运动的分析
[例5](2025·宁夏银川市石嘴山市一模)在研
方法
究带电粒子受控轨迹时,研究人员设计了如图
(1)对带电体的受力情况和运动情况进行分析,
所示的场景:在竖直平面内建立xOy直角坐标
综合运用牛顿运动定律和匀变速直线运动的规
系,第二象限有沿y轴负方向的匀强电场,第四
律解决问题。
象限存在一边长为L的正六边形CDEFGH区
(2)根据功能关系或能量守恒的观点,分析带电
域,其中CD边与x轴平行,OC连线与x轴正
体的运动时,往往涉及重力势能、电势能以及动
;::
方向夹角为60°.让一质量为m、电荷量为十q的
能的相互转化,总的能量保持不变
粒子(可视为点电荷),以初速度。从P(一2L,
33
精品教辅·智慧人生
高三二轮专题复习·物理
√3L)点沿x轴正方向射入电场,粒子刚好从O
6m/s.不计空气阻力,以水平轨道所在平面为
点进入第四象限,随后从C点进入正六边形区
零势能面,重力加速度g取10m/s2,sin37°=
域的同时,在正六边形区域内、外分别施加垂直
0.6,c0s37°=0.8,求:
纸面且大小相等、方向相反的匀强磁场(图中未
画出),能够使粒子从与C点相邻的顶点第一次
射出正六边形区域,粒子重力忽略不计,求:
37°
0
(1)小物块与O点左侧轨道间动摩擦因数;
P
3L
(2)小物块电势能的最小值:
(3)小物块第一次离开圆弧槽到再一次进入圆
弧槽过程中,圆弧槽运动的位移大小.
-2L
0J60°
D
(1)匀强电场的场强大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子从开始射入正六边形区域到通过E点
所经历的时间。
[提炼总结]十+++++++
带电体在电场和重力场的叠加场中的圆周运动
(1)等效重力法
将重力与静电力进行合成,如图所示,则F合
为等效重力场中的“重力”,g
F台为等效重
力场中的“等效重力加速度”,F合的方向等
效为“重力”的方向,即在等效重力场中的竖
直向下方向
[例6](2025·安徽模拟)如图所示,水平长直轨
aE
等效最高点
道上方存在一个竖直向下的匀强电场,电场强
度大小E=1.0×101V/m,O点左侧轨道粗糙,
右侧轨道光滑.在O点右侧放置一个质量M=
2kg,带有四分之一光滑圆弧轨道的绝缘槽,圆
“等效最低点
弧半径R=0.5m,圆弧槽的末端与水平轨道相
(2)等效最高点和最低点:在“等效重力场”中
切于O点.在O左侧1=6m处有一个质量m=
:
做圆周运动的带电体,过圆心作合力的平行
1kg,电荷量g=2.0×10一4C的带负电的小物
线,交于圆周上的两点即为等效最高点和最
块(可视为质点),小物块受到大小F=10N,与
低点
十中十
水平方向成37的推力作用,由静止开始向右运
动,到达O点时撤去力F,此时,小物块速度v=
温馨提示
完成作业专题强化练(八)
精品教辅·智慧人生
34滑块与光滑圆孤物块组成的系统水平方向动量守恒,滑块
滑到,点时,它们水平方向有相同设此时滑块竖直方向分速
度为U,根据动量守恒得:mE=(M十m)v共
由能量守恒得:方m呢=合(M+m)暖十合m心+mgR,
解得:y,=1m/s
滑块冲上圆弧形物块后上升到最高,点时与H点之间的距
,解得:h=20m
离:h=2g
1
(3)滑块冲上物块到与物块分离的过程中,水平方向动量
守恒:1E=10十Mw2
能量守恒:子m呢=ma+M6,解得:=-1m/s,
1
v2=2 m/s
滑块返回到传送带上时,先减速运动又反向加速返回E:
点,该过程所用时间:2=2盟,解得:2=1s,此过程中,滑
g
块与传送带的相对位移:x2=2,解得:2=3m
滑块由D,点滑上传送带到与传送带共速时,二者的相对位
移西1=6十
241一%41,解得:1=0.25m,整个过程中滑块
和传送带因摩擦产生的热量:Q=mg(x1十22)=0.65J.
例2解(1)爆炸过程b系统动量守恒,规定水平向右为
正方向,则有maya=0,爆炸过程释放的能量E=
m,暖+子m喝,联立上式代入数据解得E=48J
1
(2)若平板c固定,物块b从B,点运动到E点的过程中,根
据动能定理有一mgL=分m呢-子m喝
1
若能到达F,点,从E到F的过程中,根据动能定理有
一mbg·2R=2m诉一2m呢,代入数据解得你=0m/s,
若小滑块b恰好过最高,点F,根据牛顿第二定律与向心力
表达式有mg=m尽,代入数据解得中三√而m/s,因为
r<F,所以小滑块b不能经过F点;
(3)小滑块b到达E,点与木板共速时,木板℃最长,规定水
平向右为正方向,根据动量守恒定律有,o=(,十m:)}
0,代入数据解得0=4m/s,根据能量守恒定律有7m6呢
=合(om+m)+mu1,代入数据解得L1=号m,小
滑块b回到木板c左端与木板共速时,木板c最短,规定水
平向右为正方向,根据动量守恒定律可得共同速度仍为?
=4m/s,报搭能童守恒定律有子m听=之(m十m,)子+
2m代入数据解得L,=号m,在这个过程中小滑块
b在圆孤上升高度为H,旅搭能量宁恒定律有了m6=号
(mb十1e)2+1gL2+m,gH,代入数据解得H=0.8m
<R=1m,即不会脱离圆孤轨道,故木板c的长度范围为
m<L<9m
8
例3解(1)设小滑块的初速度方向为正方向,第一次碰撞
后瞬间小滑块和长木板的速度分别为心1和.碰撞瞬间,
根据动量守恒定律和机械能守恒定律有3mo=3十
m时,·3m6=
1·3mu7+m21
1
3
两式联立,解得=乞6,心=?6,即第一次碰撞后瞬间
1
小滑块的速度大小为20,方向与初速度方向相同;
·21
(2)发生第一次碰撞后,长木板做匀减速直线运动,小滑块
做匀速直线运动,因为小滑块与长木板发生第一次碰撞后
到第二次碰撞前小滑块恰好不会从长木板掉下,所以长木
板匀减速到与小滑块速度相等时二者相对位移恰好等于
L,设第一次碰撞后到二者速度相等所用时间为,长木板
匀减速的加速度大小为a,则有听十4一1=L,a=
2
,,求得=a=克,由车顿第二定律X(4m)g
0
6
ma得u=8g
(3)二者速度相等后,长木板继续匀减速至停止通过的位
香和所用时阅分别务一盖兰一盘一品
2a 8a
这段时同内小清先的位移为江=一。因为一一忌
=二<L,所以小滑块与长木板发生第二次碰撞时长木板
已停止运动,小滑块与长木板第二次碰撞瞬间,以1的方
向为正方向,根据动量守恒定律和机械能守恒定律有3m西
1
=3m2十m吃,2
·3m听三号·3m哈十m心号,两式联立,
解得==()w
1
喝=号=子×弓,同理,小滑块与长木板第n次碰接
后瞬间长木板的速度大小
小滑块与长木板发生每次碰撞前长木板均静止,碰后均做
加速度相同的匀减速运动,故,=%
长木旅运功的总时网1g=十红十…+1,密(1+子十
是+…)年s=品
专题三
电场与磁场
第8讲电场
例1AD点电荷在O点产生的场强方向如图所示:
y
E
由几何关系可知0=18°,02=54°,将5个场强沿x、y轴分
解可得:E,=E1cos54°+E2cos18°-E4cos18°-E5cos54
=-2g(2cos54°+co0s18),E,=E1sin54°+Esin54°-
R2
Esn18-Esm1g-E-g0(sin54-sin18-号)
0,根据场强叠加原理可知O点电场强度方向沿x轴负方
向,大小为2g(2cos54+c0s18),故AD正确,BC错误.
例2CB点处的正,点电荷在A点产生的电场方向竖直向
下,由题意可知,A点电场强度为零,在圆环上的电荷在A
,点产生的场强竖直向上,则圆环带正电荷,故A错误;过A
作BC的垂线,由电场的叠加原理可知,BC垂线上从A,点
向外的电场方向向外,沿电场线方向电势逐渐降低,无穷
远处电势为零,则A点的电势是正的,不为零,故B错误;A
点电场强度为零,由电场的叠加原理可知,圆环上的电荷
在A点产生的电场强度大小E露=E一部是,由时
称性可知,圆环上的电荷在C点产生的电场强度大小也为
经,方向整直向下,则C点电场强度大小EC=Ee+Eme
-部十是一设,故C正确:格B点处的点电斧以0
,点为轴顺时针转过90°后固定(,点电荷到O点间距离不
变),由对称性可知,A、C两点处的电场强度大小相等但方
向不同,则A、C两,点处的电场强度不同,故D错误.
变式1AC金属球壳处于静电平衡,则E,>E。=E,,整个
金属球壳是一个等势体,靠近负电荷的电势较低,则9一
>P,故A正确,B错误;金属球壳上的感应电荷在a、b、
c三点场强与异种等量电荷产生的电场大小相等,根据电
场的叠加可知Ec>E。>Eh,故C正确;金属球壳上的感应!
电荷在a、b、c三,点场强方向水平向右,故D错误.
变式2AC根据同种等量电荷的电场分布可知,棱AA'中
点处点电荷和CC'中点处点电荷之外,其他电荷量为2g在
O点的合电场强度为0,设棱AA'和CC'到O点距离均为
L,图0点的合电场强度为E=k是十器,若将AN中点
处电荷拿走,0点处电场强度大小为E'=9,解得E=
L.2
公,故A正确:若将BC中点处电荷拿走,则AD'
生的电场强度为E0=k器解得ED=号E,方向相向
BC中点,若与E垂直,O点的电场强度大小为E”=
√区+E路D,解得E=区E,但实际与E的夹角为纯角,
3
所以E<E<四E,故B错误:若将CD中点处电荷所
带电荷量变为q,则CD中点处电荷和A'B'中点处电荷产
生的也场强定为=是-是解得片=号,方向指向
CD中点,在水平方向的分电场为E,=Esin45°,解得E1,=
6
在坚直方向的分电场为E,=D0s45,解得
与水平方向的原电场E合成后的水平方向的电场强度为E
-√Eos45-Er)+(Esn45),解得E,=√2E
6
则北时合电场为一+品·解得居=号E,故C正
确;若将CC中点处电荷所带电荷量变为q,则O的电场强:
度为=是十是,解得E=号E,故D错误。
例3D因为沿着电场线方向电势逐渐降低,由9一x图
线,知x轴方向的电场沿x轴负半轴,由p一y图线,知y
抽方向的电场沿y轴负半轴;x轴方向的电场强度E,=
△g
于1002V/m=160V/my轴方向的电场强度E,
=会-2,02V/m=120V/m,如图所示:
·22
R=10cmA
-AEy
B
合电场强度大小E=√E十E=√1602+1202V/m=
200V/m,与x轴负半轴得夹角为0,则有an0==160
E=120
-子,得0=37,故A,B错误:以坐标原点为国心,以R=
10cm做圆,圆上电势最高,点为沿场强方向的直径上的A
点,其电势9A=ER=200×10×10-2V=20V;P(10cm,
10cm),点的电势应大于20V,故C错误,D正确.
例4C根据题图2可知,沿斜面方向的电场强度方向先是
沿斜面向下,后是沿斜面向上,由于qEo=2 ngsin0,且小
滑块释放后沿斜面向下运动,可知滑块先受向下的电场力
作用,后受电场力方向向上,与电场强度方向相反,所以滑
块带负电,故A错误;滑块先受向下的电场力作用,后受电
场力方向向上,则滑块向下运动的过程中电场力先做正
功,后做负功,所以物块沿斜面向下运动过程中机械能先
增大后减小,故B错误;开始时滑块的加速度0=
qEo十ngsin0
=3gsin0,可知当滑块的加速度等于0时,即
3
滑块运动到x一?x)处时速度达到最大值,此时物块受力
平衡,根据几何关系可知此位置的电场强度大小为E
,即mgsn30=gE,E一x图像与坐标轴所国面积表示
3
电势差,从开始到工三?x0处的电势差大小为0=号
B,从开始下落到此往置根搭动能定里有mgsn0·号
3 /qEoxo
0十gU=2m呢,联立解得m=号√g0=√m,
3
故C正确;滑块从斜面顶瑞静止释放,由于静电场的电场
强度均匀变化,由对称性可知滑块能够下滑的最大距离xm
=2x=3.x0,故D错误.
例5解(1)由粒子可沿着OC进入正六边形区域,可知粒
子的末速度方向如图:
↑y
P
3L
E
to
-2L
o60
D
E
G
粒子在水平方向的位移、速度分别满足:2L=出,
粒子在整直方向的位移速度分别满足:L=子×肥×
,=9×
)
粒子的速度大小满足:)=
cos60,,=6tan60°,得:u
=20·
解得电场强度大小:E=
3m喝
2gL
(2)由粒子在磁场中,能够从与C点相邻的顶点,第一次射
出磁场区域,由于磁场方向不确定,可知粒子的运动轨迹
如下图:
120°
E
D
根据几何关系,可知圆周运动的半径满足:√=L,
根据洛伦兹力提供向心力:gB=m号
可得磁感应强度大小:B=
2√3o
(3)由(2)的分析可知,粒子在磁场区域的运动满足:T=
2,解得:T=5,结合磁场和正六边形区战的对称性,
36
可知粒子从射入正六边形区域到通过E点所需要的时间
由两种可能.分别为:1=×T+
120°
部X76=2×器
×T+2×240
360大T.
解得-5L,2-25L
30
3
例6解(1)方法一:小物块在O点右侧做匀加速直线运
动,依据功能定理有(Fc0s37°-fD1=之md2
因为FN=mg-qE+Fsin37°
联立解得μ=4
5
方法二:小物块在O点右侧做匀加速直线运动,有2=2al
依据牛顿第二定律有Fcos37°-f=ma
因为f=uFN,FN=mg-qE+Fsin37°
5
联立解得u=14
(2)方法一:设小物块第一次离开圆孤槽时水平速度为?,,
竖直速度为巴,小物块和圆孤槽组成系统,水平方向动量
守恒,故mu=(m十M)u
依据能量守恒有(mg一gB)R=号m2-号(m十M)号
1
21u
联立解得v,=2m/s4,=4m/s
小物块第一次离开圆孤槽后,竖直方向做初速度方向向
上,大小为心,的匀变速直线运动,加速度方向向下,设大小
·21
为a,依据牛顿第二定律mg一gE=ma
解得a=8m/s2
二1m
小物块第一次离开圆孤槽后上升的最大高度一a
小物块电势能变化量为△E。=一gE(h十R
故小物块电势能的最小值E。=一3J
方法二:小物块第一次离开圆孤槽后上升到最大高度时,
小物块与圆孤槽速度相等
设此时速度为小物块和圆孤槽组成系统,水平方向动
量守恒,故mw=(m十M)v,
徐据能量守饭有(mg一E)(R十)=号2-合(m十
M02
解得h=1m
小物块电势能变化量为△E。=一qE(h十R)
故小物块电势能的最小值E。=一3J
(3)方法一:小物块第一次离开圆弧槽和再一次进入圆孤
槽过程,小物块和圆弧槽在水平方向均做速度为,的匀速
直线运动,此过程历时为t,则t=
2u_2×4
a
8
s=1s
故圆孤槽此过程运动位移x=0,t=2X1m=2m
方法二:设小物块第一次离开圆弧槽时水平速度为,竖
直速度为U,,小物块和圆孤槽组成系统,水平方向动量守
恒,故mv=(m+M)v,
依据能量守恒有(mg一9BR=号m2-号(m十M02
子m心
解得v,=2m/sy,=4m/s
小物块第一次离开圆孤槽后,竖直方向做初速度方向向
上,大小为心,的匀变速直线运动,
加速度方向向下,设大小为a,依据牛顿第二定律mg一qE
=ma
解得a=8m/s2
小物块第一次离开圆孤槽和再一次进入圆孤槽过程,小物
块和圆孤槽在水平方向均做速度为),的匀速直线运动,此
过程历时为4=2四=2X4、=1s
故圆孤槽此过程运动位移x=v,t=2×1m=2m.
第9讲磁场
例1BC若I。沿顺时针方向,I4=0,根据左手定则,线图c
受到的安培力方向向右,表明α的方向向左;若I,沿顺时
针方向,I=0,由左手定则,线图d受到的安培力方向向
上,则表明a的方向向下,故A错误,B正确:规定水平方
向为x,竖直方向为y,若a的方向沿左偏上30°,则有ax=
ac0s30°=3
号aa,=asin30°=7a,即a,>a,线圈c和线
图d受到的安培力分别向右和向下,依左手定则,则I沿
顺时针方向,L。沿逆时针方向,要求F,>F,,故I>I,故
C正确;同理,若a的方向沿右偏上30°,则有ax=acos30
3
=乞a,a,=asin30°=2a,即a,>a,线图c和线图d受
到的安培力分别向左和向下,依左手定则,则I。沿逆时针
方向,I。沿逆时针方向,要求F>Fv,故I。>I,,故D
错误.
例2Aa、c两点到d点的距离相等,则a、c中电流在d点
产生的磁场的磁感应强度大小相等,即B2=B1=B,