2022版高考物理一輪復(fù)習(xí)第七章靜電場(chǎng)專(zhuān)題突破5帶電體在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的綜合問(wèn)題

專(zhuān)題突破5帶電體在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的綜合問(wèn)題2．一條解題策略

注重全面分析(分析受力特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律)，抓住粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間上具有周期性和空間上具有對(duì)稱(chēng)性的特征，求解粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度、位移等，并確定與物理過(guò)程相關(guān)的邊界條件。3．兩條解題思路(1)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，根據(jù)牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律分析。(2)功能關(guān)系。[答案]

B(1)試求在0～kT與kT～T時(shí)間內(nèi)射出B板電子的速度各是多大？(2)在0～T時(shí)間內(nèi)，熒光屏上有兩個(gè)位置會(huì)發(fā)光，試求這兩個(gè)發(fā)光點(diǎn)之間的距離。(結(jié)果用L、d表示)規(guī)律總結(jié)帶電粒子在交變電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的一般思路(1)分過(guò)程解決：“一個(gè)周期”往往是我們的最佳選擇。(2)建立模型：帶電粒子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程往往能在力學(xué)中找到它的類(lèi)似模型。(3)正確的運(yùn)動(dòng)分析和受力分析：合力的變化影響粒子的加速度(大小、方向)變化，而物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)則由加速度和速度的方向關(guān)系確定。

B2．(多選)(2021·山東濰坊模擬)如圖1所示，長(zhǎng)為8d、間距為d的平行金屬板水平放置，O點(diǎn)有一粒子源，能持續(xù)水平向右發(fā)射初速度為v0，電荷量為＋q，質(zhì)量為m的粒子。在兩板間存在如圖2所示的交變電場(chǎng)，取豎直向下為正方向，不計(jì)粒子重力，粒子撞擊金屬板時(shí)會(huì)被吸附靜止。以下判斷正確的是(

)答案：AD2．能量的觀點(diǎn)(1)運(yùn)用動(dòng)能定理，注意過(guò)程分析要全面，準(zhǔn)確求出過(guò)程中的所有力做的功，判斷選用分過(guò)程還是全過(guò)程使用動(dòng)能定理。(2)運(yùn)用能量守恒定律，注意題目中有哪些形式的能量出現(xiàn)。3．動(dòng)量的觀點(diǎn)(1)運(yùn)用動(dòng)量定理，要注意動(dòng)量定理的表達(dá)式是矢量式。(2)應(yīng)用動(dòng)量守恒定律，注意其適用條件。t/s0369v/(m·s－1)08128[答案]

C[典例4]

如圖所示，在光滑絕緣水平面上有兩個(gè)帶電小球A、B，質(zhì)量分別為3m和m，小球A帶正電q，小球B帶負(fù)電－2q，開(kāi)始時(shí)兩小球相距s0，小球A有水平向右的初速度v0，小球B的初速度為零，取初始狀態(tài)下兩小球構(gòu)成的系統(tǒng)的電勢(shì)能為零。(1)試證明當(dāng)兩小球的速度相同時(shí)系統(tǒng)的電勢(shì)能最大，并求出該最大值；(2)試證明在兩小球的間距不小于s0的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)的電勢(shì)能總小于系統(tǒng)的動(dòng)能，并求出這兩種能量的比值的取值范圍。[典例5]

如圖所示，ABD為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中AB段是水平的，BD段為半徑R＝0.2m的半圓，兩段軌道相切于B點(diǎn)，整個(gè)軌道處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E＝5.0×103V/m。一不帶電的絕緣小球甲，以速度v0沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng)，與靜止在B點(diǎn)帶正電的小球乙發(fā)生彈性碰撞。已知甲、乙兩球的質(zhì)量均為m＝1.0×10－2kg，乙所帶電荷量q＝2.0×10－5C，g取10m/s2。(水平軌道足夠長(zhǎng)，甲、乙兩球可視為質(zhì)點(diǎn)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程無(wú)電荷轉(zhuǎn)移)(1)甲、乙兩球碰撞后，乙恰能通過(guò)軌道的最高點(diǎn)D，求乙在軌道上的首次落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離；(2)在滿足(1)的條件下，求甲的速度v0；(3)若甲仍以速度v0向右運(yùn)動(dòng)，增大甲的質(zhì)量，保持乙的質(zhì)量不變，求乙在軌道上的首次落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離范圍。設(shè)乙在水平軌道上的落點(diǎn)距B點(diǎn)的距離為x′，有x′＝vD′

t，?聯(lián)立②??式，得0.4m＜x′<1.6m。規(guī)律總結(jié)三大觀點(diǎn)的選用策略(1)對(duì)多個(gè)物體組成的系統(tǒng)討論，在具備守恒條件時(shí)優(yōu)先考慮兩個(gè)守恒定律；出現(xiàn)相對(duì)距離(或相對(duì)路程)時(shí)優(yōu)先考慮功能關(guān)系。(2)對(duì)單個(gè)物體的討論，宜用兩個(gè)定理，涉及時(shí)間優(yōu)先考慮動(dòng)量定理，涉及位移優(yōu)先考慮動(dòng)能定理。(3)研究所受力的瞬時(shí)作用與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系，涉及過(guò)程的細(xì)節(jié)(加速度)，且受恒力作用時(shí)，考慮用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律。非勻強(qiáng)電場(chǎng)一般不適用力與運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)這一方法，除了以點(diǎn)電荷為圓心的圓周運(yùn)動(dòng)。(4)兩個(gè)定律和兩個(gè)定理，只考查一個(gè)物理過(guò)程的始末兩個(gè)狀態(tài)，對(duì)中間過(guò)程不予以細(xì)究，這是它們的方便之處，特別是對(duì)變力問(wèn)題，充分顯示出其優(yōu)越性。有些題目可以用不同方法各自解決，有些題目則同時(shí)運(yùn)用上述幾種方法才能解決。4.(2021·山東濟(jì)寧模擬)如圖所示，滑板(平面部分足夠長(zhǎng))質(zhì)量為4m，