第四板块 专题十 主题一 “化曲为直”巧解带电粒子在电场中的运动-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（老教材）

第四板块 电场与磁场 专题十带电粒子在电、磁场中的运动 带电粒子在电、磁场中的运动在高考命题中主要集中在带电粒子在电场中的加速和偏转、带电粒子在交 变电场中的运动、带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动问题及带电粒子在电、磁场中运动的临界极值问题 等，试题难度中等偏上。在二轮复习中，要加强带电粒子在匀强电场中类平抛运动的合成与分解训练，强化带电 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的作图训练，培养学生的数形结合能力，注重各种模型构建，联系生活、科技， 进行科学推理，促进学生学科素养的提升 本专题共设计3个表学主题，建议用时2课时 主题一“化曲为直”巧解带电粒子在电场中的运动 题型（一）带电粒子在匀强电场中的运动 由于带电粒子在匀强电场中运动，所以粒子 [考法全训] 的加速问题既可以用牛顿运动定律求解，也可用 类型1带电粒子在电场中的加速 动能定理求解：而偏转问题一般采用抛体运动的 1.如图所示，一充电后的平行板电 解题思路，即将粒子的运动分解为沿电场方向的 容器的两极板相距1。在正极板 匀加速直线运动和垂直电场方向的匀速直线运动 附近有一质量为M、电荷量为q 进行处理。 (g>0)的粒子；在负极板附近有另一质量为、电 [典例](2023·四川递宁畜三调研)某科研小 荷量为一9的粒子。在静电力的作用下，两粒子同 组在进行一次科研实验 时从静止开始运动。已知两粒子同时经过平行于 时，将一个能产生多种正 离子（质子、氘核、氚核及 B 正极板且与其相距号1的平面。若两粒子间的相 氢核等)的粒子源放在如 互作用可忽略，不计重力，则M:m为 图所示的装置左侧。粒子源产生的正离子飘人（初 A.3:2 B.2:1 C.5:2 D.3:1 速度很小，可忽略不计)电压为U1的加速电场，加 类型2带电粒子在电场中的偏转 速后从小孔S沿平行金属板A,B的中心线射人偏： 2.(2023·湖北高考)（多选）一带 转电场。已知平行金属板A、B长为L,相距为d, 正电微粒从静止开始经电压 两板间的电压为U2。若离子能从A、B板间射出 U1加速后，射入水平放置的平 ,45 2L (忽略两电场间的距离，不计离子重力)，则() 行板电容器，极板间电压为 A.U1与U2的关系要满 U、L U2。微粒射人时紧靠下极板边缘，速度方向与 U,d 极板夹角为45°，微粒运动轨迹的最高点到极板 B.各离子在电场中的运动轨迹重合 左右两端的水平距离分别为2L和L,到两极板 C.各离子从A、B板间射出时的速度相同 距离均为d,如图所示。忽略边缘效应，不计重 D.各离子从粒子源到从A、B板间射出的时间相同 力。下列说法正确的是 () 听讲随笔： A.L:d=2:1 B.U1U2=11 C.微粒穿过电容器区域的偏转角度的正切值为2 D.仅改变微粒的质量或者电荷量，微粒在电容 器中的运动轨迹不变 65 新高考方案·专题增分方略物理 题型（二）带电体在电场和重力场的复合场中的运动 当带电体在电场和重力场的复合场中运动时， [考法全训] 电场通常为匀强电场，故带电体受到的合力为恒力： 当带电体在无约束情况下在电场和重力场组成的复 1.(2023·眉山模拟)质量为M=1kg的不带电绝 合场中运动时，带电体一般做匀变速直线运动或匀 缘木板静置于光滑水平桌面上，木板上放一质 变速曲线运动，而当带电体在有约束的情况下在电 量为m=2kg的带正电的小物块。整个装置位 场和重力场组成的复合场中运动时，则除了要考虑 带电体的重力和受到的电场力外，还要考虑约束条 于如图所示的匀强电场中，电场方向与纸面平 件产生的作用。 行且与水平方向夹角为8（在0到90°范围内可 [典例](2023·新课标卷)密立根油滴实验 调)，已知小物块与木板间的动摩擦因数：= 的示意图如图所示。两水平 金属平板上下放置，间距固 滑动摩擦力等于最大静摩擦力，当小物 定，可从上板中央的小孔向两 好与木板发生相对滑动时，为使电场强度E最 板间喷入大小不同、带电量不同、密度相同的小油 小，则0取 () 滴。两板间不加电压时，油滴a、b在重力和空气 阻力的作用下竖直向下匀速运动，速率分别为， 空：两板间加上电压后（上板为正极），这两个油滴 很快达到相同的速率受，均竖直向下匀速运动。 A.0 B.30° 油滴可视为球形，所受空气阻力大小与油滴半径、 C.45 D.60° 运动速率成正比，比例系数视为常数。不计空气 浮力和油滴间的相互作用。 2.(多选)如图所示，质量为m、电 (1)求油滴a和油滴b的质量之比： 荷量为q的小球在电场强度为 (2)判断油滴a和油滴b所带电荷的正负，并求a、 0-80 E的匀强电场中，以初速度h b所带电荷量的绝对值之比。 沿直线ON做匀变速运动，直线ON与水平面 规范醉慕： 的夹角为30°。若小球在初始位置的电势能为 零