高考必考题突破讲座(七)带电粒子在电场中运动的综合问题题型特点考情分析命题趋势带电粒子在电场中运动的综合问题，常涉及带电粒子在匀强电场中做匀变速直线运动；带电粒子在不同的匀强电场或交变电场中做匀加速、匀减速的往返运动；带电粒子在匀强电场中的偏转等问题，该部分内容物理过程多，情景复杂，综合性强2017·全国卷Ⅱ，252016·北京卷，232016·四川卷，92019 年高考命题主要会从带电粒子在匀强电场中的两类基本运动设计考题，对考生进行带电粒子的动力学分析、功能关系考查，对建模能力和数学处理能力要求较高1．带电粒子在匀强电场中的直线运动流程图2．带电粒子在匀强电场中的偏转流程图3．涉及问题(1)受力情况：多了一个电场力．(F＝qE 或 F＝k)(2)偏转问题：不计重力，粒子初速度 v0与电场方向垂直，且只受电场力作用．►解题方法1．力和运动的关系，根据牛顿第二定律及运动学规律分析；2．功能关系．对于偏转问题，一般用分解的思想来处理，即将带电粒子的运动分解为沿电场力方向上的匀加速直线运动和垂直电场方向上的匀速直线运动．角度 1 带电粒子在电场中的加速和偏转[例 1](2018·四川攀枝花二模)如图所示，虚线 PQ、MN 间存在水平匀强电场，一带电粒子质量为 m＝2.0×10－11kg、电荷量为 q＝＋1.0×10－5 C，从 a 点由静此开始经电压为 U＝100 V 的电场加速后，垂直于匀强电场进入匀强电场中，从虚线 MN 上的某点 b(图中未画出)离开匀强电场时速度与电场方向成 30°角．已知 PQ、MN 间距离为 20 cm，带电粒子的重力忽略不计．求：(1)带电粒子刚进入匀强电场时的速率 v1；(2)匀强电场的场强大小；(3)a、b 两点间的电势差．解析 (1)由动能定理得 qU＝mv，代入数据得 v1＝1.0×104 m/s.(2)因粒子重力不计，则进入电场中后，做类平抛运动，粒子沿初速度方向做匀速直线运动 d＝v1t，粒子沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动 vy＝at，由题意得 tan 30°＝，由牛顿第二定律得 qE＝ma，联立以上相关各式并代入数据得E＝×103 N/C＝1.73×103 N/C．(3)由动能定理得 qUab＝mv2＝m(v＋v)，联立以上相关各式代入数据得 Uab＝400 V.答案 (1)1.0×104 m/s (2)1.73×103 N/C (3)400 V角度 2 电场中做功与能量转化问题[例 2]如图所示，水平绝缘粗糙的轨道 AB 与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道 BC平滑连接，半圆形轨道的半径 R＝0.4 m，在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场...
