押全国卷20题 带电粒子在电场运动-备战2022年高考物理临考题号押题（全国专用）

押2022年新高考全国卷第20题 带电粒子在电场运动 考点内容 常见题型及要求 考点一　电粒子在电场中运动的分析与计算 选择题 考点二　带电体在电场和重力场中运动的分析与计算 选择题 高考题型1　带电粒子在电场中运动的分析与计算 【规律总结】 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＝. ②沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a＝＝＝. ③离开电场时的偏移量y＝at2＝. ④速度偏向角 tan φ＝＝ tan φ＝； 位移偏向角 tan θ＝＝ tan θ＝. (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方向，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． 【方法总结】 1．带电粒子在电场中运动时重力的处理 基本粒子 如电子、质子、α粒子、离子等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量) 带电体 如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力 2.带电粒子在电场中的运动特点及分析方法 常见运动 受力特点 分析方法 静止或匀速直线运动 合外力F合＝0 共点力平衡 变速直线运动 合外力F合≠0，且与初速度方向在同一条直线上 1.匀强电场中： (1)用动力学观点分析 a＝，E＝，v2－v02＝2ad (2)用功能观点分析 W＝qEd＝qU＝mv2－mv02 2.非匀强电场中： W＝qU＝Ek2－Ek1 带电粒子在匀强电场中的偏转运动(类平抛) 进入电场时v0⊥E 运动的分解 偏转角：tan θ＝＝＝＝ 侧移距离：y0＝＝ y＝y0＋Ltan θ＝(＋L)tan θ 高考题型2　带电体在电场和重力场中运动的分析与计算 【规律总结】 1带电粒子在电场中力电综合问题的分析思路 (1)首先分析粒子的运动规律，确定粒子在电场中做直线运动还是曲线运动。 (2)对于直线运动问题，可根据对粒子的受力分析与运动分析，从以下两种途径进行处理： ①如果是带电粒子受恒定电场力作用下的直线运动问题，应用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度、位移等。 ②如果是非匀强电场中的直线运动问题，一般利用动能定理分析全过程中能的转化，研究带电粒子的速度变化、运动的位移等。 (3)对于曲线运动问题，通常有以下两种情况： ①对于在匀强电场中的曲线运动，一般是类平抛运动，通常采用运动的合成与分解的方法处理。通过对带电粒子的受力分析和运动规律分析，借助运动的合成与分解，寻找两个分运动，再应用牛顿运动定律或运动学规律求解。 ②对于在非匀强电场中的曲线运动，一般是根据牛顿运动定律、曲线运动知识和动能定理、能量守恒定律定性分析。 (4)当带电粒子从一个电场区域进入另一个电场区域时，要注意分析带电粒子的运动规律的变化及两区域电场交界处的有关联的物理量，这些关联量往往是解决问题的突破口。 2.带电体在电场、重力场中运动的动力学问题 1．等效重力法 将重力与电场力进行合成，如图所示， 则F合为等效重力场中的“重力”，g′＝为等效重力场中的“等效重力加速度”，F合的方向等效为“重力”的方向，即在等效重力场中的竖直向下方向． 2．物理最高点与几何最高点 在“等效力场”中做圆周运动的小球，经常遇到小球在竖直平面内做圆周运动的临界速度问题．小球能维持圆周运动的条件是能过最高点，而这里的最高点不一定是几何最高点，而应是物理最高点．几何最高点是图形中所画圆的最上端，是符合人眼视觉习惯的最高点．而物理最高点是物体在圆周运动过程中速度最小(称为临界速度)的点． 【方法总结】 1．带电体在电场、重力场中的运动分析方法 (1)对带电体的受力情况和运动情况进行分析，综合运用牛顿运动定律和匀变速直线运动的规律解决问题． (2)根据功能关系或能量守恒的观点，分析带电体的运动时，往往涉及重力势能、电势能以及动能的相互转化，总的能量保持不变． 2．带电体在电场和重力场的叠加场中的圆周运动 (1)等效重力法 将重力与静电力进行合成，如图所示，则F合为等效重力场中的“重力”，g′＝为等效重力场中的“等效重力加速度”，F合的方向等效为“重力”的方向，即在等效重力场中的竖直向下方向． (2)等效最高点和最低点