2021高考物理一轮复习第七章静电场本章学科素养提升学案作业（含解析）新人教版

经典案例

审题流程

例1　(20分)如图1所示，A、B为两块平行金属板，A板带正电、B板带负电．两板之间存在着匀强电场，两板间距为d、电势差为U，在B板上开有两个间距为L的小孔．C、D为两块同心半圆形金属板，圆心都在贴近B板的O′处，C带正电、D带负电．两板间的距离很近，两板末端的中心线正对着B板上的小孔，两板间的电场强度可认为大小处处相等，方向都指向O′.半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计．现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带正电微粒(微粒的重力不计)，求：

图1

(1)微粒穿过B板小孔时的速度多大？

(2)为了使微粒能在C、D板间运动而不碰板，C、D板间的电场强度大小应满足什么条件？

(3)从释放微粒开始，经过多长时间微粒会通过半圆形金属板间的最低点P点？

—动能定理、牛顿第二定律、运动学规律、

圆周运动周期公式

满分规范

评分细则·答题规则

(1)设微粒穿过B板小孔时的速度为v，根据动能定理得qU＝mv2①(3分)

解得：v＝ (2分)

(2)微粒进入半圆形金属板后，电场力提供向心力，由牛顿第二定律得：qE＝m＝m②(3分)

联立①②解得：E＝ (2分)

(3)设微粒从释放开始经t1射入B板的小孔，则：

d＝vt1③(2分)

解得：t1＝2d (1分)

设微粒在半圆形金属板间运动经过t2第一次到达最低点P点，则：t2＝·＝＝④(2分)

则从释放微粒开始到微粒第一次到达P点经过的时间：

t1＋t2＝(2d＋) ⑤(2分)

根据运动的对称性可知，再经过2(t1＋t2)时间微粒再一次经过P点，所以微粒经过P点的时间：

t＝(2k＋1)(2d＋) (k＝0、1、2……)⑥(3分)

第一问：

(1)只列出①式，没能计算出结果，只得3分.

(2)不列①式，而列出的是q＝ma和v2＝2ad也可得3分，计算结果正确再得2分.

答题规则：题目中已有物理量符号，一定要用题目中的字母表达方程，否则计算结果容易出现错误，影响步骤分.

第二问：

(1)不列②式，而列出的是qE＝m和L＝2R也可得3分.

(2)如果只列qE＝m，没有列出L与R的关系式，计算结果正确，扣1分，如果计算结果错误，只得2分.

答题规则：解题过程中，必要的几何关系即使简单也不能少，否则将会失去步骤分.

第三问：

(1)只列出③式，没有计算出结果，但最终结果正确，不扣分，计算结果错误，只得2分．中间过程中的结果，不写最好.

(2)没有列出④式，而列出的是T＝和t2＝T，最终结果正确，不扣分，计算结果错误，只得1分.

(3)没有考虑到运动的周期性，但说明了再经过2(t1＋t2)时间微粒再一次经过P点，且结果正确，可得1分.

答题规则：在时间比较紧张的情况下，要尽量根据题设条件写出必要的方程，力争多得步骤分.