2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第七章 靜電場(chǎng)本章科學(xué)素養(yǎng)提升學(xué)案

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1、第七章 靜電場(chǎng)規(guī)范答題要求：必要過(guò)程的敘述、遵循規(guī)律的敘述、假設(shè)物理量的敘述.經(jīng)典案例審題流程例1如圖1所示，A、B為兩塊平行金屬板，A板帶正電、B板帶負(fù)電兩板之間存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩板間距為d、電勢(shì)差為U，在B板上開有兩個(gè)間距為L(zhǎng)的小孔C、D為兩塊同心半圓形金屬板，圓心都在貼近B板的O處，C帶正電、D帶負(fù)電兩板間的距離很近，兩板末端的中心線正對(duì)著B板上的小孔，兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度可認(rèn)為大小處處相等，方向都指向O.半圓形金屬板兩端與B板的間隙可忽略不計(jì)現(xiàn)從正對(duì)B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電微粒(微粒的重力不計(jì))，求：圖1(1)微粒穿過(guò)B板小孔時(shí)的速度多大？(2)為了

2、使微粒能在C、D板間運(yùn)動(dòng)而不碰板，C、D板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小應(yīng)滿足什么條件？(3)從釋放微粒開始，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間微粒會(huì)通過(guò)半圓形金屬板間的最低點(diǎn)P點(diǎn)？滿分規(guī)范評(píng)分細(xì)則答題規(guī)則(1)設(shè)微粒穿過(guò)B板小孔時(shí)的速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理得qUmv2(3分)解得：v(2分)(2)微粒進(jìn)入半圓形金屬板后，電場(chǎng)力提供向心力，由牛頓第二定律得：qEmm(3分)聯(lián)立解得：E(2分)(3)微粒從釋放開始經(jīng)t1射入B板的小孔，則：dvt1(2分)解得：t12d(1分)設(shè)微粒在半圓形金屬板間運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)t2第一次到達(dá)最低點(diǎn)P點(diǎn)，則：t2(2分)從釋放微粒開始到微粒第一次到達(dá)P點(diǎn)經(jīng)過(guò)的時(shí)間：t1t2(2d) (2分)根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱

3、性可知，再經(jīng)過(guò)2(t1t2)時(shí)間微粒再一次經(jīng)過(guò)P點(diǎn)，所以微粒經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的時(shí)間：t(2k1)(2d) (k0、1、2)(3分)第一問(wèn)：(1)只列出式，沒(méi)能計(jì)算出結(jié)果，只得3分.(2)不列式，而列出的是qma和v22ad也可得3分，計(jì)算結(jié)果正確再得2分.答題規(guī)則：題目中已有物理量符號(hào)，一定要用題目中的字母表達(dá)方程，否則計(jì)算結(jié)果容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，影響步驟分.第二問(wèn)：(1)不列式，而列出的是qEm和L2R也可得3分.(2)如果只列qEm，沒(méi)有列出L與R的關(guān)系式，計(jì)算結(jié)果正確，扣1分，如果計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤，只得2分.答題規(guī)則：解題過(guò)程中，必要的幾何關(guān)系即使簡(jiǎn)單也不能少，否則將會(huì)失去步驟分.第三問(wèn)：(1)只列出式，

4、沒(méi)有計(jì)算出結(jié)果，但最終結(jié)果正確，不扣分，計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤，只得2分.(2)沒(méi)有列出式，而列出的是T和t2T，最終結(jié)果正確，不扣分，計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤，只得1分.(3)沒(méi)有考慮到運(yùn)動(dòng)的周期性，但說(shuō)明了再經(jīng)過(guò)2(t1t2)時(shí)間微粒再一次經(jīng)過(guò)P點(diǎn)，且結(jié)果正確，可得1分.答題規(guī)則：在時(shí)間比較緊張的情況下，要盡量根據(jù)題設(shè)條件寫出必要的方程，力爭(zhēng)多得步驟分.“等效法”在電場(chǎng)中的應(yīng)用處理帶電粒子在“等效力場(chǎng)”中的運(yùn)動(dòng)，要關(guān)注以下兩點(diǎn)：一是對(duì)帶電粒子進(jìn)行受力分析時(shí)，注意帶電粒子受到的電場(chǎng)力的方向與運(yùn)動(dòng)方向所成的夾角是銳角還是鈍角，從而決定電場(chǎng)力做功情況；二是注意帶電粒子的初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)1等效重力法將重力與電場(chǎng)力進(jìn)行合成，

5、如圖2所示，則F合為等效重力場(chǎng)中的“重力”，g為等效重力場(chǎng)中的“等效重力加速度”，F(xiàn)合的方向等效為“重力”的方向，即在等效重力場(chǎng)中的豎直向下方向圖22物理最高點(diǎn)與幾何最高點(diǎn)在“等效力場(chǎng)”做圓周運(yùn)動(dòng)的小球，經(jīng)常遇到小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的臨界速度問(wèn)題小球能維持圓周運(yùn)動(dòng)的條件是能過(guò)最高點(diǎn)，而這里的最高點(diǎn)不一定是幾何最高點(diǎn)，而應(yīng)是物理最高點(diǎn)例2如圖3所示，在豎直邊界線O1O2左側(cè)空間存在一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E100N/C，電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)有一固定的粗糙絕緣斜面AB，其傾角為30，A點(diǎn)距水平地面的高度為h4mBC段為一粗糙絕緣平面，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)m斜面AB與水平面BC由一段極短的光滑小圓弧連接(圖

6、中未標(biāo)出)，豎直邊界線O1O2右側(cè)區(qū)域固定一半徑為R0.5m的半圓形光滑絕緣軌道，CD為半圓形光滑絕緣軌道的直徑，C、D兩點(diǎn)緊貼豎直邊界線O1O2，位于電場(chǎng)區(qū)域的外部(忽略電場(chǎng)對(duì)O1O2右側(cè)空間的影響)現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為m1kg、電荷量為q0.1C的帶正電的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))在A點(diǎn)由靜止釋放，且該小球與斜面AB和水平面BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為.求：(g取10m/s2)圖3(1)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大?。?2)小球到達(dá)D點(diǎn)時(shí)所受軌道的壓力大??；(3)小球落地點(diǎn)距離C點(diǎn)的水平距離答案(1)2m/s(2)30N(3)m解析(1)以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，由A點(diǎn)至C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得(mgEq)h(mgEq)cos 30(mgEq)Lmv0，解得vC2 m/s.(2)以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，在由C點(diǎn)至D點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得mvmvmg2R在最高點(diǎn)以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，可得FNmgm，解得FN30 N，vD2 m/s.(3)設(shè)小球做類平拋運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律可得mgqEma，解得a20 m/s2假設(shè)小球落在BC段，則應(yīng)用類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律列式可得xvDt,2Rat2，解得x m m，假設(shè)正確4