《高考物理计算题解题技法》方法06 力电学综合计算题方法思路（原卷版）

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力电学综合计算题方法思路---2020 年高考计算题解题技法

力学中的静力学、动力学、功和能等部分，与电学中的场和路有机结合，出现了涉及

力学、电学知识的综合问题，主要表现为：带电体在场中的运动或静止，通电导体在磁场

中的运动或静止；交、直流电路中平行板电容器形成的电场中带电体的运动或静止；电磁

感应提供电动势的闭合电路等问题。这四类又可结合并衍生出多种多样的表现形式。

从历届高考中，力电综合有如下特点：

① 力、电综合命题多以带电粒子在复合场中的运动。电磁感应中导体棒动态分析，

电磁感应中能量转化等为载体，考查学生理解、推理、综合分析及运用数学知识

解决物理问题的能力。

② 力电综合问题思路隐蔽，过程复杂，情景多变，在能力立意下，惯于推陈出新、

情景重组，设问巧妙变换，具有重复考查的特点。

解决力电综合问题，要注重掌握好两种基本的分析思路：

一是按时间先后顺序发生的综合题，可划分为几个简单的阶段，逐一分析清楚每个阶

段相关物理量的关系规律，弄清前一阶段与下一阶段的联系，从而建立方程求解的“分段

法”，

一是在同一时间内发生几种相互关联的物理现象，须分解为几种简单的现象，对每一

种现象利用相应的概念和规律建立方程求解的“分解法”。

研究某一物体所受到力的瞬时作用力与物体运动状态的关系(或加速度)时，一般用牛

顿运动定律解决；涉及做功和位移时优先考虑动能定理；对象为一系统，且它们之间有相

互作用时，优先考虑能的转化与守恒定律。

带电体的力电综合问题提分技巧...............................................................................1

带电粒子在复（组）合场运动..................................................................................4

电磁感应中的力电综合...........................................................................................8

热身训练............................................................................................................10

带电体的力电综合问题提分技巧

1. 基本思路

2. 运动情况反映受力情况

（1）物体静止（保持）：F合＝0。

（2）做直线运动

① 匀速直线运动，F合＝0，

② 变速直线运动：F合≠0，且 F合与速度方向总是一致。

（3）做曲线运动：F合≠0，F合与速度方向不在一条直线上，且总指向运动轨迹曲线

凹的一侧。

（4）F合与v的夹角为 α，加速运动：0°≤α<90°；减速运动：90°<α≤180°。

（5）匀变速运动：F合＝恒量。

【典例 1】（如图所示，竖直平面内有一圆形光滑绝缘细管，细管截面半径远小于半

径

，在中心处固定一带电荷量为＋

的点电荷。质量为

、带电荷量为＋

的带电小球在

圆形绝缘细管中做圆周运动，当小球运动到最高点时恰好对细管无作用力，求当小球运动

到最低点时对管壁的作用力是多大？

【考点】力电综合问题的分析

【解析】

【规律总结】挖掘隐含条件，解决库仑力作用下的动力学问题

1. 建立杆模型，找准临界状态和临界条件；

2. 特别要注意库仑力与运动方向始终垂直，不做功。

【典例 2】如图所示，将光滑绝缘的细圆管弯成半径为

的半圆形，固定在竖直面内，

管口

、

的连线水平。质量为

的带正电小球从

点正上方的

点自由下落，

、

两点间

距离为4

。从小球（小球直径小于细圆管直径）进入管口开始，整个空间中突然加上一个

斜向左上方的匀强电场，小球所受电场力在竖直方向上的分力方向向上，大小与重力相等

结果小球从管口

处离开圆管后，又能经过

点。设小球运动过程中电荷量没有改变，重

力加速度为

，求：

（1）小球到达

点时的速度大小；

（2）小球受到的电场力大小；

（3）小球经过管口

处时对圆管壁的压力。

【解析】

【名师点拨】分析力电综合问题的三种途径

1. 建立物体受力图景。

（1）弄清物理情境，选定研究对象；[来源:学科网 ZXXK]

（2）对研究对象按顺序进行受力分析，画出受力图；

（3）应用力学规律进行归类建模。

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