《高考物理计算题解题技法》方法05 电学计算题方法思路（原卷版）

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电学计算题方法思路---2020 年高考计算题解题技法
目 录
一、带电粒子在电场中运动的规律...........................................................................1
1．带电粒子在平行板电容器中受力的情况..........................................................1
2．类平抛运动的两个分运动和“三个一”..........................................................2
3.涉及的解题方法...........................................................................................2
二、带电粒子在磁场中运动的规律...........................................................................5
磁场中运动基本问题求解方法...........................................................................5
1．带电粒子在单边界磁场中运动.......................................................................6
2．带电粒子在平行边界磁场中运动...................................................................6
3．带电粒子在圆形边界磁场中运动...................................................................7
三、带电粒子在复合场中运动的规律......................................................................10
1．电偏转和磁偏转的对比(不考虑重力)...........................................................10
2．带电粒子在组合场中运动的解题思路...........................................................11
3．带电体在叠加场中运动的四类问题..............................................................14
4. 带电粒子在交变电磁场中的运动.................................................................15
四、 电磁感应计算题的解题规律——用好“三大体系”...........................................16
热身训练............................................................................................................19
一、带电粒子在电场中运动的规律
1．带电粒子在平行板电容器中受力的情况
(1)若平行板电容器所带电荷量
Q
不变，改变两板间距离
d
，两板间的匀强电场的场强
E
不变，在平行板间运动的带电粒子受力不变。
(2)若平行板电容器的两板间所加电压
U
不变，两板间距离
d
增大(减小)为原来的
n
倍，
两板间的匀强电场的场强
E
＝减小(增大)为原来的，在其中运动的带电粒子受力改变。
2．类平抛运动的两个分运动和“三个一”
(1)分解为两个独立的分运动——平行于极板的匀速直线运动，
L
＝
v
0
t
；垂直于极板的
1
匀加速直线运动，
y
＝
at
2，
vy
＝
at
，
a
＝。
(2)一个偏转角，tan
θ
＝；一个几何关系，
y
＝tan
θ
；一个功能关系，Δ
E
k＝。
3.涉及的解题方法
1．v0与E垂直时，用平抛运动规律类比处理：运动的分解
条件分析 带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场
运动性质 匀变速曲线运动(类似于平抛运动)
处理方法 分解成沿电场和垂直于电场的两个直线运动
(1)沿初速度方向做匀速直线运动，运动时间 t＝
(2)沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度 a＝＝＝
(3)离开电场时的偏移量 y＝at2＝ 沿电场方向分速度
(4)速度偏向角：tan φ＝＝＝； 位移偏向角：tan θ＝＝。
2. v0与E平行时，可用牛顿第二定律和运动学公式求解：a＝，E＝，v－v＝2ax
，
，
3．v0与E不垂直也不平行时
，
用动能定理处理。涉及功能问题时可用，偏转时电场力
做的功是 W＝qEy(y为偏移量)或W＝qU=mv2－mv，当然，以上两种情况也可以根据解题方
便灵活选用动能定理解决。
【典例 1】如图，如图，两金属板
P
、
Q
水平放置，间距为
d
。两金属板正中间有一水
平放置的金属网
G
，
P
、
Q
、
G
的尺寸相同。
G
接地，
P
、
Q
的电势均为
φ
(
φ
＞0)。质量为
m
，电荷量为
q
(
q
＞0)的粒子自
G
的左端上方距离
G
为
h
的位置，以速度
v
0平行于纸面水平射入电场，重力忽略不计。
(1)求粒子第一次穿过
G
时的动能，以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小；
(2)若粒子恰好从
G
的下方距离
G
也为
h
的位置离开电场，则金属板的长度最短应为多
2
少？
【解析】
【典例 2】如图所示，匀强电场中有一半径为 r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方
向平行．a、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行．一电荷量为 q(q>0)的质点沿轨
道内侧运动，经过 a点和 b点时对轨道压力的大小分别为 Na和Nb.不计重力，求电场强度的
大小 E、质点经过 a点和 b点时的动能．
【解析】
【典例 3】如图所示，x轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向上，在第Ⅰ象限内有与
y轴平行、方向向上的匀强电场区域，区域形状是直角三角形，三角形斜边分别与 x轴和y
轴相交于(L,0)和(0，L)点．区域左侧沿 x轴正方向射来一束具有相同质量 m、电荷量为－
3
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