高考物理专题(二)

高考物理复习小专题

专题五：带电粒子在电场中的运动研究

一、主要思路

带电粒子在电场中运动，因受力情况的不同和初始条件的不同而会出现各种可能性．分析带电粒子在电场中的运动，总的说来可以认为是力学问题，只不过是多加了一个电场力而已，分析方法、思路与力学问题中是差不多的．在这里实际上是运动学、牛顿运动定律、向心力知识、功和能的关系等各种力学知识的综合应用．可以分为两类基本的分析方法．

1．应用牛顿运动定律和运动学公式分析，这种分析方法适用于带电粒子在匀强电场中的运动．

2．用功和能的关系，主要是利用动能定理、能量守恒关系来分析，这种方法无论是在匀强电场中还是在非匀强电场中都适用，在非匀强电场中应用尤为简便．

此外，解决带电粒子在电场中的运动问题，还常要应用到如力的独立作用原理、运动的独立性原理、运动的等时性，以及等效方法、类比方法等等．以上这些方法的应用，往往可使问题解决变得简单明了而且方便．

二、几种常见的运动形式

1．带电粒子在电场中的直线运动

(1)带电粒子在匀强电场中做匀速直线运动．带电粒子在匀强电场中做匀速直线运动时，带电粒子处在受力平衡状态，此时电场力和带电粒子受到的其他力的合力为零．在解决这类问题时，根据粒子的受力情况，找出平衡方程式即可求解．

(2)带电粒子在匀强电场中做匀变速直线运动．带电粒子在匀强电场中做匀变速直线运动时，最主要的特点从受力角度讲是带电粒子受到的合力应为恒力，可能是只在电场力的作用下做匀加速直线运动；也可能是几个力的合力是恒力且与速度方向一致．解决这类问题时，可以用牛顿运动定律结合运动学公式来解，对力进行处理时一般把力向运动方向和垂直运动方向进行分解，然后在运动方向上利用牛顿第二定律进行求解，在垂直运动方向上利用平衡条件进行求解．解决此类问题有时用能量关系可能更为方便．

(3)带电粒子在非匀强电场中的直线运动．此时解决问题不能再使用牛顿运动定律进行求解，只能应用电场力做功和电势能变化之间关系进行求解有关的问题．

专题六：带电粒子在电场、磁场中的运动问题

一、带电粒子的电偏转和磁偏转的比较

比较项电偏转磁偏转

条件入射速度v垂直于电场线

进入匀强电场

入射速度v垂直于磁感线进入匀

强磁场

受力分析仅受电场力Eq，是恒力仅受洛伦兹力Bqv，是变力运动规律类平抛运动匀速圆周运动

偏转情况θ＝π/2，在相等的时间

内偏转的角度不等

若没有磁场边界，粒子偏转的角

度不受限制，θ＝ωt

动能变化动能不断增大动能不变解题分解处理：

vx＝v0，vy＝at

x＝v0t，y＝at2 半径R＝，周期T＝

二、带电粒子在复合场中的运动

带电粒子在重力场、匀强电场、匀强磁场的复合场中的运动的基本模型有：

1．匀速直线运动．自由的带点粒子在复合场中做的直线运动通常都是匀速直线运动，除非粒子沿磁场方向飞入不受洛伦兹力作用．因为重力、电场力均为恒力，若两者的合力不能与洛伦兹力平衡，则带点粒子速度的大小和方向将会改变，不能维持直线运动了．

2．匀速圆周运动．自由的带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时，必定满足电场力和重力平衡，则当粒子速度方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力提供向心力，使带电粒子做匀速圆周运动．

3．较复杂的曲线运动．在复合场中，若带电粒子所受合外力不断变化且与粒子速度不在一直线上时，带电粒子做非匀变速曲线运动．此类问题，通常用能量观点分析解决，带电粒子在复合场中若有轨道约束，或匀强电场或匀速磁场随时间发生周期性变化等原因，使粒子的运动更复杂，则应视具体情况进行分析．

正确分析带电粒子在复合场中的受力并判断其运动的性质及轨迹是解题的关键，在分析其受力及描述其轨迹时，要有较强的空间想象能力并善于把空间图形转化为最佳平面视图．当带电粒子在电磁场中做多过程运动时，关键是掌握基本运动的特点和寻找过程的边界条件．

专题七：曲线运动的综合问题

一、用运动的合成与分解的思想方法研究曲线运动的一般思路

1．利用运动的合成与分解的思想方法研究曲线运动的思维流程

(欲知)曲线运动规律等效分解,(只须研究)两直线运动规律等效合成,(得知)曲线运动规律

2．在处理实际问题中应注意

(1)只有深刻挖掘曲线运动的实际运动效果，才能明确曲线运动分解为哪两个方向上的直线运动．这是分析处理曲线运动的出发点．

(2)进行等效合成时，要寻找两分运动时间的联系——等时性，这往往是分析处理曲线运动问题的切入点．

(3)将曲线运动分解时，可正交分解，也可斜交分解，有多种分解方法，视解题的方便而定．

二、用牛顿运动定律(或结合万有引力定律)解决圆周运动(或抛体运动)的综合问题

牛顿运动在曲线运动中仍成立，并且在圆周运动中，对向心力与向心加速度间的关系有Fn＝man，而an又有三种常用的表达式，即an＝

＝ω2r＝(

)2r.对于天体运动，万有引力是其向心力，Fn＝G

，所以常用万有引力研究天体的匀速圆周运动模型，这实质上还是牛顿运动定律在圆周运动中的应用．对于抛体运动，往往将其所对应的重力加速度g与万有引力近似等于重力的公式G

＝mg联系在一起．同时又可将动能定理或机械能守恒定律融入到圆周运动或抛体运动中．

专题八：电学实验研究

电学实验是近年来高考的热点，对考生的综合分析能力、应用数学工具的能力要求较高．往往涉及串并联电路、电压表和电流表的使用、部分电路的欧姆定律、闭合电路的欧姆定律等知识，常常考查电阻的测量电路设计、控制电路设计、器材的选择、电学仪器的实物连接、实验数据的处理与误差分析等等．

一、常见的测量电阻的方案

1．伏安法测电阻

(1)测量电阻的原理：R＝

.

(2)电流表的内外接法与测量结果.

比较项外接法内接法

电路图

适用条件> <

测量结果

R测＝

＝

＝

R测＝

＝

＝RA＋Rx>Rx 2．欧姆表测量电阻