第8章 专题提升12 电场中的力电综合问题(课件PPT)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·物理

该高中物理高考复习课件聚焦“电场中的力电综合问题”专题，依据高考评价体系梳理了带电粒子在复合场中的运动规律、等效法应用、动力学与能量观点三大核心考点，通过高考真题分析明确等效法和能量观点为高频考点，归纳等效重力场分析、圆周运动、动能定理应用等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于高考真题深度解析与科学思维培养，如2024河北卷例1用等效重力场模型分析圆周运动，2025四川卷例3结合库仑力与动能定理推理电势能变化，强化运动和相互作用观念。方法技巧模块总结受力分析与功能关系应用，帮助学生掌握答题逻辑，教师可据此精准指导学生高效突破考点。

专题提升十二　电场中的力电综合问题 [复习目标] 1．掌握带电粒子在电场和重力场的复合场中的运动规律。　2.会用等效法分析带电粒子在电场和重力场的复合场中的圆周运动。　3.会用动力学和能量观点分析电场中的力电综合问题。 返回导航 内 容 索 引 题型一 1 题型二 1 2 第一部分 题型一　“等效法”在电场中的应用 4 1．问题分析 返回导航 2．方法应用(粒子带正电) 返回导航 例1 (2024·河北卷，T13)如图，竖直向上的匀强电场中，用长为L的绝缘细线系住一带电小球，在竖直平面内绕O点做圆周运动。图中A、B为圆周上的两点，A点为最低点，B点与O点等高。当小球运动到A点时，细线对小球的拉力恰好为0，已知小球的电荷量为q(q>0)，质量为m，A、B两点间的电势差为U，重力加速度大小为g，求： (1)电场强度E的大小； 返回导航 (2)小球在A、B两点的速度大小。 返回导航 例2 (2026·河南五市联考)如图所示，半径为R的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，O是圆心，AB是水平方向的直径，CD是竖直方向的直径，整个圆环处在水平向右的匀强电场中。将质量为m、电荷量为＋q(q>0)的小球套在圆环上，从A点由静止释放，小球运动到P点时的动能最大，∠DOP＝37°。已知重力加速度为g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。下列说法正确的是(　　) C 返回导航 假设小球能够沿圆环运动到C点，根据动能定理有qER－mgR＝Ek－0，分析上式可知Ek<0，显然这是不可能的，即假设不成立，故A错误； 返回导航 第二部分 题型二　电场中的力电综合问题 11 1．分析思路 先分析受力情况，再分析运动状态和运动过程(平衡、加速或减速，轨迹是直线还是曲线)，然后选用恰当的规律如牛顿运动定律、运动学公式、动能定理、能量守恒定律，动量定理和动量守恒定律解题。 2．两个结论 (1)若带电粒子只在电场力作用下运动，其动能和电势能之和保持不变。 (2)若带电粒子只在重力和电场力作用下运动，其机械能和电势能之和保持不变。 返回导航 考向1　电场中的动力学和能量问题 例3 (2025·四川卷，T3)如图所示，由长为R的直管ab和半径为R的半圆形弯管bcd、def组成的绝缘光滑管道固定于水平面内，管道间平滑连接。bcd圆心O点处固定一电荷量为Q(Q>0)的带电小球。另一个电荷量为q(q>0且q≪Q)的带电小球以一定初速度从a点进入管道，沿管道运动后从f点离开。忽略空气阻力，则(　　) A.小球在e点所受库仑力大于在b点所受库仑力 B.小球从c点到e点电势能先不变后减小 C.小球过f点的动能等于过d点的动能 D.小球过b点的速度大于过a点的速度 B 返回导航 返回导航 由于rf>rd，根据上述分析可知，小球的电势能Epd>Epf，根据能量守恒可知，小球过f点的动能大于过d点的动能，由于ra>rb，可知小球的电势能Epb>Epa，小球过a点的动能大于过b点的动能，则小球过b点的速度小于过a点的速度，故C、D错误。 返回导航 例4 (2025·黑吉辽蒙卷，T7)如图，光滑绝缘水平面AB与竖直面内光滑绝缘半圆形轨道BC在B点相切，轨道半径为r，圆心为O，O、A间距离为3r。原长为2r的轻质绝缘弹簧一端固定于O点，另一端连接一带正电的物块。空间存在水平向右的匀强电场，物块所受的电场力与重力大小相等。物块在A点左侧释放后，依次经过A、B、C三点时的动能分别为EkA、EkB、EkC，则(　　) C A.EkA<EkB<EkC B．EkB<EkA<EkC C.EkA<EkC<EkB D．EkC<EkA<EkB 返回导航 返回导航 考向2　电场中的动量和能量问题 返回导航 (1)粒子B到达P点时的速度大小v1； 返回导航 (2)t1时间内粒子B的位移xB； 返回导航 返回导航 (3)恒力作用的时间t2。 返回导航 返回导航 方法技巧 1．基本思路 (1)弄清物理情境，选定研究对象(力学对象和电学对象)。 (2)对研究对象按顺序进行受力分析：先场力，后弹力，再摩擦力，并画出受力图。 (3)对问题中的力学部分根据牛顿运动定律、动能定理、能量守恒定律等进行研究。 返回导航 方法技巧 2．解题技巧 (1)用好功能关系是解决力电综合问题的有效途径。 (2)用好等效思维方法，注意各种临界条件，构建物理模型是解决力电综合问题的关键。 返回导航 $