2025年高考物理一轮总复习考点梳理第47讲专题强化十三带电粒子(或带电体)在电场中运动的综合问题.pptx
;第47讲专题强化十三带电粒子(或带电体)在电场中运动的综合问题;核心考点·重点突破;核心考点·重点突破;1;3．思维方法
(1)注重全面分析(分析受力特点和运动规律)：抓住粒子的运动具有周期性和在空间上具有对称性的特征，求解粒子运动过程中的速度、位移、做功或确定与物理过程相关的临界条件。
(2)从两条思路出发：一是力和运动的关系，根据牛顿第二定律及运动学规律分析；二是功能关系。;4．解题技巧
(1)按周期性分段研究。;?考向1带电粒子在交变电场中的直线运动
(2024·浙江温州模拟)如图甲所示为粒子直线加速器原理图，它由多个横截面积相同的同轴金属圆筒依次组成，序号为奇数的圆筒与序号为偶数的圆筒分别和交流电源相连，交流电源两极间的电势差的变化规律如图乙所示。在t＝0时，奇数圆筒比偶数圆筒电势高，此时和偶数圆筒相连的金属圆板(序号为0)的中央有一自由电
子由静止开始在各间隙中不断加速。若电子的
质量为m，电荷量为e，交流电源的电压为U，
周期为T。不考虑电子的重力和相对论效应，
忽略电子通过圆筒间隙的时间。下列说法正确
的是();D．保持加速器筒长不变，若要加速比荷更大的粒子，则要调大交变电压的周期
[答案]C;【跟踪训练】
如图甲所示，在两距离足够大的平行金属板中央有一个静止的质子(不计重力)，t＝0时刻，A板电势高于B板电势，当两板间加上如图乙所示的交变电压后，下列图像中能正确反映质子速度v、位移x、加速度a和动能Ek四个物理量随时间变化规律的是();[答案]C;2;[答案]BC;2;2．等效最高点与等效最低点
小球能自由静止的位置，即是“等效最低点”，圆周上与该点在同一直径的点为“等效最高点”。;3．举例;?考向1电场线竖直时的等效重力法
(2024·河北卷)如图，竖直向上的匀强电场中，用长为L的绝缘细线系住一带电小球，在竖直平面内绕O点做圆周运动。图中A、B为圆周上的两点，A点为最低点，B点与O点等高。当小球运动到A点时，细线对小球的拉力恰好为0，已知小球的电荷量为q(q0)，质量为m，A、B两点间的电势差为U，重力加速度大小为g，求：
(1)电场强度E的大小；
(2)小球在A、B两点的速度大小。 ;?考向2电场线水平时的等效重力法
(多选)如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m、电荷量大小为q的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成θ角，此时让小球获得一个与线垂直的初速度，小球能绕O点在与电场平行的竖直平面内做圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是();[题图剖析]
[答案]ABD;【跟踪训练】
(2024·四川省三模)如图所示，A、B、C、D、E、F、G、H是竖直光滑绝缘圆轨道的八等分点，AE竖直，空间存在平行于圆轨道面的匀强电场，从A点静止释放一质量为m的带电小球，小球沿圆弧恰好能到达C点。若在A点给带电小球一个水平向右的冲量，让小球沿轨道做完整的圆周运动，则小球在运动过程中()
A．E点的动能最小
B．B点的电势能最大
C．C点的机械能最大
D．F点的机械能最小;[答案]C
[解析]从A点静止释放一质量为m的带电小球，小球沿圆弧恰好能到达C点，可知静电力和重力的合力方向沿FB方向斜向下，可知B点为“等效最低点”，F点为“等效最高点”，可知小球在F点速度最小，动量最小。由平衡条件可知，静电力水平向右，可知小球在G点电势能最大，在C点电势能最小，因小球的电势能与机械能之和守恒，可知在C点机械能最大，在G点机械能最小，故选C。;(能力考点·深度研析)
一、电场中的力、电综合问题的解题观点
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的问题。;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，还要注意题目中是否在某方向上动量守恒。;(1)弹簧压缩至A点时的弹性势能；
(2)小球经过O点时的速度大小；
(3)小球过O点后运动的轨迹方程。;(3)小球离开O点后的受力分析如图所示，根据力的合成法则可知重力与电场力的合力方向沿水平方向，大小F合＝mg，即小球离开O点后，在水平方向以大小为g的加速度做初速度为零的匀加速直线运动，有;?考向2利用能量观点和