内容正文:
2023年山东卷物理
—第17题
目录
课标解读
必备知识
关键能力
学科素养
真题精研
变式探究
卷面反馈
思维障碍
01命题立意
02真题再现
03考情关注
现状反思
备考方向
04备考启示
PART 01
命题立意
本题是以带电粒子在电磁场中的运动为素材,创设了讨论相关物理量的学习探索问题情境。试题涉及带电粒子在电场中的运动、带电粒子在匀强磁场中的运动、洛伦兹力方向和公式以及运动的合成与分解等必备知识。解题过程需借助模型建构、推理论证、利用数学方法解决物理问题等关键能力。这体现了对物理观念和科学思维等学科素养的考查。
课标要求:
【必修2】
2.2.2 通过实验,探究并认识平抛运动的规律。会用运动合成与分解的方法分析平抛运动。体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想。能分析生产生活中的抛体运动。
【必修3】
3.1.5 知道静电场中的电荷具有电势能。了解电势能、电势和电势差的含义。知道匀强电场中电势差与电场强度的关系。能分析带电粒子在电场中的运动情况,能解释相关物理现象。
【选择性必修2】
2.1.3 能用洛伦兹力分析带电粒子在匀强磁场中的圆周运动。了解带电粒子在匀强磁场中的偏转及其应用。
PART 02
真题再现
17. (14分)如图所示,在0≤x≤2d,0≤y≤2d的区域中,存在沿y轴正方向、场强大小为E的匀强电场,电场的周围分布着垂直纸面向外的恒定匀强磁场。一个质量为m,电量为q的带正电粒子从OP中点A进入电场(不计粒子重力)。
(1)若粒子初速度为零,粒子从上边界垂直QN第二次离开电场后,垂直NP再次进入电场,求磁场的磁感应强度B的大小;
(2)若改变电场强度大小,粒子以一定的初速度从A点沿y轴正方向第一次
进入电场、离开电场后从P点第二次进入电场,在电场的作用下从Q点离开。
(i)求改变后电场强度E’的大小和粒子的初速度;
(ii)通过计算判断粒子能否从P点第三次进入电场。
粒子做初速度为0的匀加速直线运动
(1)若粒子初速度为零,粒子从上边界垂直QN第二次离开电场后,垂直NP再次进入电场,求磁场的磁感应强度B的大小;
粒子在匀强磁场中做四分之三周期的匀速圆周运动
(2)若改变电场强度大小,粒子以一定的初速度从A点沿y轴正方向第一次进入电场、离开电场后从P点第二次进入电场,在电场的作用下从Q点离开。
(i)求改变后电场强度E’的大小和粒子的初速度;
几何关系找圆周运动的半径→求解粒子做圆周运动的速度→即粒子在电场中运动的末速度→动能定理求解粒子在电场中的初速度
(ii)通过计算判断粒子能否从P点第三次进入电场。
几何关系确定圆心位置,利用两点间距离公式判断P点与圆的位置关系。
链接2020山东卷17题
x方向(电场中):
初速度为零的匀加速直线运动
y方向(电场中):
匀速直线运动
z方向(电场中):
匀速直线运动
链接2022山东卷17题
真题变式
如图所示,在0≤x≤2d,0≤y≤2d,0≤z≤2d的区域中,存在沿y轴正方向、场强大小为E的匀强电场,电场的周围分布着垂直纸面向外的磁感应强度为B的恒定匀强磁场。一个质量为m,电量为q的带正电粒子从OP中点A沿z轴正方向以一定初速度进入电场(不计粒子重力)。求:
(1)粒子从LMNQ面进入磁场时的最大速度;
(2)若粒子以的速度进入电场,求粒子第一次回到
电场中的位置坐标;
(3)……
M
R
S
L
PART 03
考情关注
1.考生对带电粒子运动的受力分析和过程分析出错,不能建立正确的过程模型,无法在平面内确定粒子的运动轨迹;
2.考生计算能力差,因数字复杂导致运算出错;
3.考生不能熟练应用运动合成与分解的思想,正确处理带电粒子在电场中的类斜抛问题。
PART 04
备考启示
1.立足基础,注重基本概念的教学和物理模型的推导。
在备考过程中要特别重视学生对于学科基本概念的透彻理解,重视对物体运动的受力分析和过程分析。同时也要注意物理模型的建构过程,必须让学生参与,亲自推导,把握理论依据。
2.立足学科素养,注重学习探索问题情境和生活实践问题情境试题的训练。
要重视以现代科学仪器为情境载体,以及其他的生活实践问题情境的多过程题型训练。让学生能够在大量的题干中提取有效信息,准确理解题目,建构合适的物理模型。通过对临界极值、多解问题的训练,培养学生的物理思维。
3.立足思维训练,注重对学生解题技能的有效指导。
生活实践问题情境涉及的模型多以空间立体形式出现,应加强对学生的立体空间图形的转化能力训练。需要特别注意的是,抛体运动的考题正在变得越来越复杂,要重视三维空间中的抛体运动。在备考中应设置此类专题,破除学生思维定式,提升学生思维能力。
感谢聆听!
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