专题 05 功能关系在电磁学中的应用【2019 年高考考纲解读】(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现象中的应用【命题趋势】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．预计 2016 年高考此类题目仍会出现． 【变式探究】如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线．两电子分别从 a、b 两点运动到 c 点，设电场力对两电子做的功分别为 Wa和 Wb，a、b 点的电场强度大小分别为 Ea和Eb，则( )A．Wa ＝Wb，Ea >Eb B．Wa≠Wb，Ea >EbC．Wa＝Wb，EaEb，故 A 对，C 错．【特别提醒】处理此问题应注意以下几点：① 电场力做功与路径无关，可运用动能定理对全程列式．② 在运用动能定理处理电学问题时应注意运动过程的选取，特别应注意电场力和摩擦力做功的特点． 【变式探究】如图 2－5－4 所示，有三根长度均为 L＝0.3 m 的不可伸长的绝缘细线，其中两根的一端分别固定在天花板上的 P、Q 两点，另一端分别拴有质量均为 m＝0.12 kg 的带电小球 A 和 B，其中 A 球带正电，电荷量为 q＝3×10－6 C．A、B 之间用第三根线连接起来．在水平向左的匀强电场 E 作用下，A、B 保持静止，悬线仍处于竖直方向，且 A、B 间细线恰好伸直．(静电力常量 k＝9×109 N·m2/C2，取 g＝10 m/s2)图 2－5－4(1)此匀强电场的电场强度 E 为多大；(2)现将 PA 之间的线烧断，由于有空气阻力，A、B 球最后会达到新的平衡位置．求此时细线 QB 所受的拉力 FT的大小，并求出 A、B 间细线与竖直方向的夹角 θ；(3)求 A 球的电势能与烧断前相比改变了多少(不计 B 球所带电荷对匀强电场的影响)．【答案】(1)3×105 N/C (2)2.4 N 37° (3)增加 0.108 J(2)两球及细线最后位置如图所示，QB 的拉力 FT＝2mg＝2×0.12×10 N＝2.4 N 由①式解得 v2＝2②粒子在第 2 层磁场中受到的洛伦兹力充当向心力，有qv2B＝m...
