2027届新高考物理热点精准复习带电粒子在电场中运动的综合问题

2027届新高考物理热点精准复习带电粒子在电场中运动的综合问题索引提升点1提升点3课时跟踪练提升点2课程标准

1.会分析带电粒子在交变电场中的加速和偏转问题。2.会用动力学观点和能量观点分析电场中的力电综合问题。01提升点1“等效法”在电场中的应用

特别提醒:这里的最高点不一定是几何最高点。(4)将物体在重力场中的运动规律迁移到等效重力场中分析求解。

第三定律可知小球在A、C两点对轨道的压力差等于12mg,与v0的大小无关,故C错误;若将小球无初速度从D点释放,由于F向上,所以小球一定能沿DC轨道经过C点,故D正确。

02提升点2带电粒子在交变电场中的运动1.带电粒子在交变电场中的运动,通常只讨论电压的大小不变、方向做周期性变化(如方波)的情形。(1)当粒子平行于电场方向射入时,粒子做直线运动,其初速度和受力情况决定了粒子的运动情况,粒子可以做周期性的直线运动。(2)当粒子垂直于电场方向射入时,沿初速度方向的分运动为匀速直线运动,沿电场方向的分运动具有周期性。2.对于锯齿波和正弦波等电压产生的交变电场,若粒子穿过板间的时间极短,带电粒子穿过电场时可认为是在匀强电场中运动。

带电粒子在交变电场中的偏转运动(多选)如图(a)所示,水平放置的长为l的平行金属板右侧有一竖直挡板。金属板间的电场强度大小为E0,其方向随时间变化的规律如图(b)所示,其余区域的电场忽略不计。质量为m、电荷量为q的带电粒子任意时刻沿金属板中心线OO'射入电场,均能通过平行金属板,并打在竖直挡板上。已知粒子在电场中的运动时间与电场强度变化的周期T相同,不计粒子重力,则(

)

03提升点3电场中的力电综合问题要善于把电学问题转化为力学问题,建立带电粒子在电场中加速和偏转的模型,能够从带电粒子受力与运动的关系、功能关系和能量关系等多角度进行分析与研究。1.动力学的观点(1)由于匀强电场中带电粒子所受电场力和重力都是恒力,可用正交分解法。(2)综合运用牛顿运动定律和匀变速直线运动公式,注意受力分析要全面,特别注意重力是否需要考虑。2.能量的观点(1)运用动能定理,注意过程分析要全面,准确求出过程中的所有力做的功,判断是对分过程还是对全过程使用动能定理。(2)运用能量守恒定律,注意题目中有哪些形式的能量出现。3.动量的观点(1)运用动量定理,要注意动量定理的表达式是矢量式,在一维情况下,各个矢量必须选同一个正方向。(2)运用动量守恒定律,除了要注意动量守恒定律的表达式是矢量式,还要注意题目表述是否在某方向上动量守恒。

(多选)如图甲所示,带正电q=3×10-5C的物块A放在水平桌面上,利用细绳通过光滑的滑轮与B相连,A处在水平向左的匀强电场中,E=4×105N/C,从O开始,A与桌面间的动摩擦因数μ随x的变化如图乙所示,取O点电势能为零,A、B质量均为1kg,B离滑轮的距离足够长,重力加速度g取10m/s2,则(

)A.它们运动的最大速度为1m/sB.它们向左运动的最大位移为1mC.当速度为0.6m/s时,A的电势能可能是-2.4JD.当速度为0.6m/s时,绳子的拉力可能是9.2N

x″=1.8

m时,A的电势能为-21.6

J,故C正确;根据牛顿第二定律有qE-Ff-mg=2ma,当x″=0.2

m时,系统加速度a=0.8

m/s2,对B有FT-mg=ma,得FT=10.8