专题 5 功能关系在电磁学中的应用【2018 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． 【重点、难点剖析】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．(1)由公式 W＝Flcos α 计算，此公式只适用于匀强电场，可变形为 W＝Eqlcos α.(2)由 W＝qU 计算，此公式适用于任何电场．(3)由电势能的变化计算：WAB＝EpA－EpB. (4)由动能定理计算：W 电场力＋W 其他力＝ΔEk.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．二、磁场中的功能关系的应用1.磁场力的做功情况(1)洛伦兹力在任何情况下对运动电荷都不做功．(2)安培力对通电导线可做正功、负功，还可能不做功，其计算方法一般有如下两种① 由公式 W＝Flcos α 计算．② 由动能定理计算：W 安＋W 其他力＝ΔEk2．电磁感应中的功能关系(1)电磁感应电路为纯电阻电路时产生的焦耳热等于克服安培力做的功，即 Q＝W 克安(2)电磁感应发生的过程遵从能量守恒．焦耳热的增加量等于其他形式能量的减少量．【题型示例】题型 1、电场中的功能关系的应用【例 1】【2017·新课标Ⅰ卷】在一静止点电荷的电场中，任一点的电势与该点到点电荷的距离 r 的关系如图所示。电场中四个点 a、b、c 和 d 的电场强度大小分别 Ea、Eb、Ec和Ed。点 a 到点电荷的距离 ra与点 a 的电势a已在图中用坐标（ra，a）标出，其余类推。现将一带正电的试探电荷由 a 点依次经 b、c 点移动到 d 点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为 Wab、Wbc和 Wcd。下列选项正确的是 A．Ea：Eb=4:1B．Ec：Ed=2:1C．Wab:Wbc=3:1D．Wbc:Wcd=1:3【答案】AC 【变式探究】(多选)(2016·全国卷Ⅰ，20)如图 1，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点 P 的竖直线对称。忽略...
