教案全集、尽在百度教学资料、应有尽有课前诊断——功能关系在电磁学中的应用考点一电场中的功能关系1.考查动能定理在平行板电容器中的应用](2013·全国卷Ⅰ)一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计).小孔正上方d2处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处(未与极板接触)返回.若将下极板向上平移d3，则从P点开始下落的相同粒子将()A．打到下极板上B．在下极板处返回C．在距上极板d2处返回D．在距上极板25d处返回解析：选D当两极板距离为d时，粒子从开始下落到恰好到达下极板过程中，根据动能定理可得：mg×32d－qU＝0，当下极板向上移动d3，设粒子在电场中运动距离x时速度减为零，全过程应用动能定理可得：mgd2＋x－qUd－d3x＝0，两式联立解得：x＝25d，选项D正确.2．考查动能定理在非匀强电场中的应用](2016·枣庄模拟)在光滑的水平面内有一沿x轴的静电场，其电势φ随x坐标值的变化图线如图所示.一质量为m，带电量为q的带正电小球(可视为质点)从O点以初速度v0沿x轴正向移动.下列叙述正确的是()A．若小球能运动到x1处，则该过程小球所受电场力逐渐增大B．带电小球从x1运动到x3的过程中，电势能先减小后增大C．若该小球能运动到x4处，则初速度v0至少为2qφ0mD．若v0为2qφ0m，带电粒子在运动过程中的最大速度为6qφ0m解析：选D由图像能看出从0到x1电势增大，电场强度不一定增大，小球受的电场力就不一定增大，故A项错；从x1到x3电势一直减小，电势能Ep＝qφ也一直减小，故B项错；由于沿电场线方向移动电势逐渐降低，所以从0到x1电场力阻碍小球的运动，从x1到x3电场力是动力，从x3到x4电场力是阻力，由于只受电场力作用，所以动能与电势能相互转化，总能量守恒，可看出只要能通过x1位置就能到达x4位置，假设到达x1时动能恰为0，由能量守教案全集、尽在百度教学资料、应有尽有恒定律12mv02＝qφ0，得v0＝2qφ0m，故C项错；由以上分析可知，粒子到达x3处速度最大，由动能定理得qU＝qφ0＝12mv32－12mv02，将初速度代入得v3＝6qφ0m，故D项正确.3．考查抛体运动、功能关系在匀强电场中的应用](2015·全国卷Ⅱ)如图，一质量为m、电荷量为q(q＞0)的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点.已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60°；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力.求A、B两点间的电势差.解析：设带电粒子在B点的速度大小为vB.粒子在垂直于电场方向的速度分量不变，即vBsin30°＝v0sin60°①由此得vB＝3v0②设A、B两点间的电势差为UAB，由动能定理有qUAB＝12m(vB2－v02)③联立②③式得UAB＝mv02q④答案：UAB＝mv02q考点二复合场中的功能关系4.考查功能关系在重力场和电场中的应用](2016·衡水检测)如图所示，一绝缘轻弹簧的下端固定在斜面底端，上端连接一带正电的光滑滑块P，滑块所处空间存在着沿斜面向上的匀强电场，倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平地面上，开始时弹簧是原长状态，物块恰好处于平衡状态.现给滑块一沿斜面向下的初速度v，滑块到最低点时，弹簧的压缩量为x，若弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是()A．滑块电势能的增加量大于滑块重力势能的减少量B．滑块到达最低点的过程中，克服弹簧弹力做功12mv2C．滑块动能的变化量等于电场力和重力做功的代数和D．当滑块的加速度最大时，滑块和弹簧组成的系统机械能最大教案全集、尽在百度教学资料、应有尽有解析：选B因为开始滑块受重力和电场力和支持力处于平衡，则有：qE＝mgsinθ，在运动到最低点过程中，电场力做功与重力做功相等，则滑块电势能增量等于滑块重力势能的减小量，故A错误.根据能量守恒得，动能减小，重力势能减小，电势能增加，弹性势能增加，因为电势能增量等于重力势能减小量，所以弹性势能增加量等于滑块动能减小量，可知滑块克服弹簧弹力做功12mv2，故B正确.根据动能定理知，电场力、重力、弹簧弹力做功的代数和等于滑块动能的变化量，故C错误.由于qE＝mgsinθ，可知当滑块的加速度最大时，弹簧最长或最短.弹簧最长时，滑块的电势...
