抢分秘籍11 带电粒子在电场磁场中的运动(五大题型)-2025年高考物理冲刺抢押秘籍专题讲练(浙江专用)(解析版).docx
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秘籍11带电粒子在电场磁场中的运动
【解密高考】
【题型一】带电粒子在电场中的运动
【题型二】磁场对运动电荷的作用
【题型三】带电粒子在复合场中应用实例
【题型四】带电粒子在组合场中的运动
【题型五】带电粒子在叠加场中的运动
【误区点拨】
易错点:带电粒子在电场磁场中的运动分析
注重基础概念:着重考查对基本概念和规律的准确理解。计算题依赖基础概念解题,如分析复合场中粒子运动,需准确理解电场力和洛伦兹力。
联系实际:以生活现象、科技应用为背景,如质谱仪、回旋加速器等,考查知识迁移和解决实际问题能力,要求学生关注生活物理现象。
突出综合能力:融合多方面知识,考查综合分析、逻辑思维和数学运算。计算题设复杂情境,要求运用多规律,结合几何、函数等数学方法,对数学应用能力要求高。
梳理知识框架:以带电粒子在电场、磁场、复合场中的运动为核心,构建知识框架,用思维导图串联知识点,明确电场力、洛伦兹力、运动规律、能量关系等联系,方便解题选规律。
深化概念理解:通过实验、模拟或实例,理解电场、磁场基本概念和粒子受力特点,对比电场力和洛伦兹力,避免概念混淆,如明确洛伦兹力不做功。
强化公式应用:牢记重要公式,通过练习掌握不同情境下公式运用,根据已知选合适公式计算,注意单位统一和适用范围,如判断公式用于匀强场还是非匀强场。
【题型一】带电粒子在电场中的运动
1.电场中的直线运动问题
(1)动能定理:不涉及t、a时可用.
(2)牛顿第二定律+运动学公式:涉及a、t时可用.尤其是交变电场中,最好再结合v-t图象使用.
2.匀强电场中的偏转问题
(1)用平抛运动规律处理:运动的分解.
①沿初速度方向做匀速直线运动,运动时间t=eq\f(L,v0).
②沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a=eq\f(F,m)=eq\f(qE,m)=eq\f(qU,md).
③离开电场时的偏移量y=eq\f(1,2)at2=eq\f(qUL2,2mdv\o\al(,02)).
④速度偏向角tanφ=eq\f(vy,v0)=eq\f(qUx,mdv\o\al(02,))eq\o(――→,\s\up7(x=L))tanφ=eq\f(qUL,mdv\o\al(02,));
位移偏向角tanθ=eq\f(y,x)=eq\f(qUx,2mdv\o\al(02,))eq\o(――→,\s\up7(x=L))tanθ=eq\f(qUL,2mdv\o\al(02,)).
(2)动能定理:涉及功能问题时可用.
注意:偏转时电场力做功不一定是W=qU板间,应该是W=qEy(y为偏移量).
3.非匀强电场中的曲线运动问题
(1)运动电荷的轨迹偏向受力的一侧,即合外力指向轨迹凹的一侧;电场力一定沿电场线切线,即垂直于等势面,从而确定电荷受力方向.
(2)由电场力的方向与运动方向夹角,判断电场力做功的正负,再由功能关系判断动能、电势能的变化.
如图所示,半径为r的均匀带电细圆环处于水平面内,圆心位于竖直y轴上的原点O处,细圆环所带电荷量为Q,y轴上A点与原点O的距离为d,静电力常量为k,质量为m的带负电小球恰能静止于A点,重力加速度为g,下列说法正确的是(????)
A.细圆环在点O处产生的电场的场强大小为kQ
B.沿y轴从点O到A点,电场强度不断增大
C.细圆环带负电,小球所带电荷量为mg?
D.沿y轴向上缓慢移动小球,移动过程中外力所做的功等于小球增加的重力势能
【答案】C
【来源】2025年浙江省普通高校招生选考科目考试物理测评卷(三)
【详解】A.利用微元法,由对称性得细圆环在原点O处产生电场的场强大小为零,故A错误;
BC.原点O处电场强度为零,y轴上无穷远处电场强度也为零,小球带负电,在A点时,受到重力,细圆环对其向上的电场力,二者平衡,有mg=q
微元累积求和,可得E
故细圆环带负电,小球所带电荷量为q=
r与d关系未知,则沿y轴从原点O到A点,电场强度可能不断增大,也可能先增大后减小,故B错误,C正确;
D.球沿y轴向上移动过程中,电场力对小球做正功,小球电势能减小,由动能定理可得W
外力和电场力做的功之和等于小球的重力势能增加量,故D错误。
故选C。
如图所示,两个等量负点电荷固定在P、Q两点,O为PQ的中点,a、b关于O对称。将一电子由a点静止释放,电子由a运动到b的过程中,下列关于电子的速度v、加速度a、机械能E、电势能Ep与运动时间t或位移x
A. B.
C. D.
【答案】A
【来源】2025年浙江省普通高校招生选考科目考试物理测评卷(七)
【详解】在等量负点电荷的连线上,从a到b的过程中电场强度先减小后反向增大,从a到b,电势先增大后减小,a、b两点关于O点对称,a、b两点电