2019年高考物理一輪復習第七章靜電場本章科學素養(yǎng)提升學案.doc

第七章 靜電場規(guī)范答題要求：必要過程的敘述、遵循規(guī)律的敘述、假設物理量的敘述.經典案例審題流程例1如圖1所示，A、B為兩塊平行金屬板，A板帶正電、B板帶負電兩板之間存在著勻強電場，兩板間距為d、電勢差為U，在B板上開有兩個間距為L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帶負電兩板間的距離很近，兩板末端的中心線正對著B板上的小孔，兩板間的電場強度可認為大小處處相等，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現(xiàn)從正對B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個質量為m、電荷量為q的帶正電微粒(微粒的重力不計)，求：圖1(1)微粒穿過B板小孔時的速度多大？(2)為了使微粒能在C、D板間運動而不碰板，C、D板間的電場強度大小應滿足什么條件？(3)從釋放微粒開始，經過多長時間微粒會通過半圓形金屬板間的最低點P點？滿分規(guī)范評分細則答題規(guī)則(1)設微粒穿過B板小孔時的速度為v，根據(jù)動能定理得qUmv2(3分)解得：v(2分)(2)微粒進入半圓形金屬板后，電場力提供向心力，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t1射入B板的小孔，則：dvt1(2分)解得：t12d(1分)設微粒在半圓形金屬板間運動經過t2第一次到達最低點P點，則：t2(2分)從釋放微粒開始到微粒第一次到達P點經過的時間：t1t2(2d) (2分)根據(jù)運動的對稱性可知，再經過2(t1t2)時間微粒再一次經過P點，所以微粒經過P點的時間：t(2k1)(2d) (k0、1、2)(3分)第一問：(1)只列出式，沒能計算出結果，只得3分.(2)不列式，而列出的是qma和v22ad也可得3分，計算結果正確再得2分.答題規(guī)則：題目中已有物理量符號，一定要用題目中的字母表達方程，否則計算結果容易出現(xiàn)錯誤，影響步驟分.第二問：(1)不列式，而列出的是qEm和L2R也可得3分.(2)如果只列qEm，沒有列出L與R的關系式，計算結果正確，扣1分，如果計算結果錯誤，只得2分.答題規(guī)則：解題過程中，必要的幾何關系即使簡單也不能少，否則將會失去步驟分.第三問：(1)只列出式，沒有計算出結果，但最終結果正確，不扣分，計算結果錯誤，只得2分.(2)沒有列出式，而列出的是T和t2T，最終結果正確，不扣分，計算結果錯誤，只得1分.(3)沒有考慮到運動的周期性，但說明了再經過2(t1t2)時間微粒再一次經過P點，且結果正確，可得1分.答題規(guī)則：在時間比較緊張的情況下，要盡量根據(jù)題設條件寫出必要的方程，力爭多得步驟分.“等效法”在電場中的應用處理帶電粒子在“等效力場”中的運動，要關注以下兩點：一是對帶電粒子進行受力分析時，注意帶電粒子受到的電場力的方向與運動方向所成的夾角是銳角還是鈍角，從而決定電場力做功情況；二是注意帶電粒子的初始運動狀態(tài)1等效重力法將重力與電場力進行合成，如圖2所示，則F合為等效重力場中的“重力”，g為等效重力場中的“等效重力加速度”，F(xiàn)合的方向等效為“重力”的方向，即在等效重力場中的豎直向下方向圖22物理最高點與幾何最高點在“等效力場”做圓周運動的小球，經常遇到小球在豎直平面內做圓周運動的臨界速度問題小球能維持圓周運動的條件是能過最高點，而這里的最高點不一定是幾何最高點，而應是物理最高點例2如圖3所示，在豎直邊界線O1O2左側空間存在一豎直向下的勻強電場，電場強度E100N/C，電場區(qū)域內有一固定的粗糙絕緣斜面AB，其傾角為30，A點距水平地面的高度為h4mBC段為一粗糙絕緣平面，其長度為Lm斜面AB與水平面BC由一段極短的光滑小圓弧連接(圖中未標出)，豎直邊界線O1O2右側區(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兩點緊貼豎直邊界線O1O2，位于電場區(qū)域的外部(忽略電場對O1O2右側空間的影響)現(xiàn)將一個質量為m1kg、電荷量為q0.1C的帶正電的小球(可視為質點)在A點由靜止釋放，且該小球與斜面AB和水平面BC間的動摩擦因數(shù)均為.求：(g取10m/s2)圖3(1)小球到達C點時的速度大??；(2)小球到達D點時所受軌道的壓力大??；(3)小球落地點距離C點的水平距離答案(1)2m/s(2)30N(3)m解析(1)以小球為研究對象，由A點至C點的運動過程中，根據(jù)動能定理可得(mgEq)h(mgEq)cos 30(mgEq)Lmv0，解得vC2 m/s.(2)以小球為研究對象，在由C點至D點的運動過程中，根據(jù)機械能守恒定律可得mvmvmg2R在最高點以小球為研究對象，可得FNmgm，解得FN30 N，vD2 m/s.(3)設小球做類平拋運動的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律可得mgqEma，解得a20 m/s2假設小球落在BC段，則應用類平拋運動的規(guī)律列式可得xvDt,2Rat2，解得x m m，假設正確