2016年高考物理热点题型和提分秘籍专题64力、电综合问题答题策略

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1、专题6.4力、班综合问题答题策略【高频考点解读】1.电场中的功能关系2.带电粒子在交变电场中的运动问题【热点题型】题型一电场中的功能关系【例1】如图1所示，0、A.3为同一竖直平血内的三个点，沿竖直方向，ZBOA=60%3OB=^A,将一质蜃为加的小球以一定的初动能自O点水平向右抛岀，小球在运动过程中恰好通过/点。使此小球带电，电荷量为g(q>0)，同时加一匀强电场，场强方向与△0/3所在平面平行。现从0点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了力点,到达/点时的动能是初动能的3倍；若该小球从O点以同样

2、的初动能沿另一方向抛岀，恰好通过3点，且到达3点时的动能为初动能的6倍，重力加速度人小为g。求：图1(1)无电场时，小球到达/点时的动能与初动能的比值;⑵电场强度的大小和方向。3解析⑴设小球的初速度为如初动能为甩，从。点运动到上点的时间为爲令OA=df则0B=詁,抿据平挞运动的规律有血时=5/①由①②③式得设小球到达A点时的动能为E“则⑵加电场后，小球从。点到/点和丧点，高度分别降低了#和岁设电势能分别减小也“和g由能3-2在匀强电场中，沿任一直线，电势的降落是均匀的，设直线的上的M点与力点等电势，M与。点的距离为

3、4如图，则有解得工=必册为等势线，电场必与其0C方向平行，设电场方向与竖直向下的方向的夹角为町由几何关系可得a=30。⑩即电场方向与竖直向下的方向的夹角为30%设场强的大小为E,有昭如3丫=叫⑪由④⑦⑪式得疋=辔⑫7答案(l)f(2您翌方向为竖直向下的方向的夹角为30。【提分秘籍】1.求电场力做功的儿种方法(1)山公式W=Ficosa计算，此公式只适用于匀强电场，可变形为W=Eq!cosa°(2)由町〃=2朋计算，此公式适用于任何电场。(3)由电势能的变化计算：昭B=Ep厂EpB。(4)由动能定理计算：0电场力+“

4、艮他力=A£k。2.电场小的功能关系(1)若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变。(2)若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能Z和保持不变。(3)除重力、弹簧弹力Z外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化。(4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化。【举一反三】如图2所示，平行金属板/、3水平正对放置，分别带等量异号电荷。一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图屮虚线所示，那么（）丄■严、7、Bi'、图2A.若微粒带正电荷，则/板一定带正电荷B.微粒从M点运动到N点电势能一

5、定增加C.微粒从M点运动到N点动能一定增加D.微粒从M点运动到N点机械能一定增加解析微粒同时受到重力和电场力作用，由题中条件仅可判断出重力与电场力合力向下，无法确走电场力的大小和方向，故只能确走合力对微粒做正功，其动能増大，其他结论均无法确走，选C。答案c题型二带电粒子在交变电场中的运动问题【例2】如图3甲所示，离子源产牛的正离子由离子源E出时的速度可忽略不计，离子离开离了源示进入一加速电压为S的加速电场，偏转电场极板间的距离为d,极板长为l=2d,偏转电场的下极板接地，偏转电场极板右端到竖肓放置的足够人的荧光屏之

6、间的距离也为/o现在偏转电场的两极板间接一周期为T的交变电压，上极板的电势随时间变化的图彖如图乙所示。（设正离子的电荷量为q、质量为加，大量离子从偏转电场中央持续射入，穿过平行板的吋间都极短，可以认为离子在穿过平行板的过程中电压是不变的）图3（1）试计算离了刚进入偏转电场时的速度巾的大小；（2）在电势变化的过程中发现荧光屏有“黑屏”现象，即无正离子到达荧光屏，试计算每个周期内荧光屏黑屏的时间/;（3）离子打到荧光屏上的区间的长度血解析（1）由题总可知，离了刚进入偏转电场时的速度大小恰为离了出加速电场时的速度大1C山

7、动能定理可得2（）=尹诒,解得离子刚进入偏转电场时的速度大小为勿珂警°,又因为t=2d,所以⑵由题意可知，只要正离子能射出偏转电场，即可打到荧光屏上，因此当离子打在偏转电场的极板上时,出现s黒屏3见象。设務子刚好能射出偏转电场时的偏转电压为U,可得片%由图乙可知，在偏转电压*0.5®〜5之间变化时，进入偏转电场的离子无法射出偏转电场打在劝屏上，因此毎个周期内出观-黒屏•的时间为戶孑1-3一一.12-3/-2得(3)设离子射出偏转电场日寸的侧移量为儿打在灵光屏上的位贸到0点的距离为£如图所示，由几何关系可所以离子打到

8、荧光屏上的区间的长度X=2Y=6y=6务3d。答案⑴、/警⑵彳⑶％【方法技巧】解决此题关键要把握住以下儿点(1)粒子在穿过偏转电场的过程中两偏转极板的电势差始终保持不变，这样就可以将变化电压问题简化为电压恒定的问题进行处理；(2)所谓“黑屏”即为带电粒了不能射出偏转电场，因此只要篦出粒了恰好不能射出偏转电场的电压，即可根据电压与时间的关系找出“黑屏''的时间