2020高考物理二轮复习规范答题与满分指导3带电粒子在电场中的运动限时检测含解析

2020高考物理二轮复习规范答题与满分指导3带电粒子在电场中的运动限时检测含解析

带电粒子在电场中的运动 ‎　(20分)(2017·全国卷Ⅱ)如图4－1－17所示，两水平面(虚线)之间的距离为H，其间的区域存在方向水平向右的匀强电场。自该区域上方的A点将质量为m、电荷量分别为q和－q(q＞0)的带电小球M、N先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出。小球在重力作用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开。已知N离开电场时的速度方向竖直向下；M在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为N刚离开电场时的动能的1.5倍。不计空气阻力，重力加速度大小为g。求 图4－1－17‎ ‎(1)M与N在电场中沿水平方向的位移之比；‎ ‎(2)A点距电场上边界的高度；‎ ‎(3)该电场的电场强度大小。‎ ‎[审题指导]　‎ ‎1．通读题干，挖掘信息 ‎(1)带电小球M、N先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出；‎ ‎(2)小球在重力作用下进入电场区域；‎ ‎(3)N离开电场时的速度方向竖直向下；‎ ‎(4)M在电场中做直线运动；‎ ‎(5)M刚离开电场时的动能为N刚离开电场时动能的1.5倍。‎ ‎2．构建情景，还原模型 ‎(1)M、N进入电场前只受重力作用，做平抛运动；‎ ‎(2)M、N进入电场后受重力和电场力作用，M做匀加速直线运动，N水平方向做匀减速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动。‎ ‎规范解答 答题规则与技巧 2‎ ‎(1)由于带电小球M、N进入电场水平方向初速度v0相等，加速度大小相等，方向相反，运动时间相等，因此离开电场时 vMx＝2v0，vNx＝0。①(1分)‎ 对小球M：2axM＝(2v0)2－v02②(2分)‎ 对小球N：2axN＝v02－0③(2分)‎ 解得xM∶xN＝3∶1④(1分)‎ ‎(2)设A点距电场上边界的高度为h，竖直方向做自由落体运动，进入电场竖直方向速度为vy1，离开电场竖直方向速度为vy2‎ 有vy12＝2gh⑤(2分)‎ vy22＝2g(H＋h)⑥(2分)‎ 由于M在电场中做直线运动，有＝⑦(2分)‎ 联立解得h＝⑧(1分)‎ ‎(3)设场强为E，对小球M：水平方向2v0－v0＝t⑨(2分)‎ 竖直方向vy2－vy1＝gt⑩(2分)‎ 又由于mvy22＋m(2v0)2＝×mvy22⑪(2分)‎ 联立方程解得E＝⑫(1分)‎ ‎1.认真审题，优选规律 认真分析小球M、N的受力情况和运动情况，选择合适的规律列方程，可以使解题过程简单明了，同时也可以节省答题时间。‎ ‎2.符号应用，不能随意 如本题中已有字母H、m、q、g，书写方程时一定要用题目中所给的物理量符号书写，否则计算结果容易出现错误影响步骤分。‎ ‎3.答题过程，条理清晰 解题过程应条理清晰、层次分明。对于涉及多个物体、多个运动过程的综合性较强的题目，应注意研究对象的选取和对研究对象的受力分析和运动过程分析，如本题中涉及M、N两个物体的两个运动过程，并注意联系前后过程的关键物理量。‎ ‎4.综合难题，凸显公式 对于综合性较强的大题，公式是主要得分点，本题20分，如果根据题设条件写出相应的物理方程和相关关系式就能得17分。如果有些题目运动过程不明确，也要尽可能地多列一些相关方程，因为阅卷只按评分标准中给定的公式给分，无用的方程不给分，也不扣分。‎ ‎5.数学运算，可以淡化 阅卷原则是“只看物理公式和答案，不看数学运算过程”。只有物理公式和最后的答案是得分点，应用物理过程导出的数学运算过程不是得分点。‎ 2‎