作为一月赛季中时间设置相对靠前的物理 U4,攻克新课内容的同时把握节奏及时巩固已学内容是稳步夺分的必要保障。继上篇全局分析的物理 U4重难点和易错点后,本篇理综教研部老师将着重分析电磁模块,结合集训期间对于真题中高频出现的考点与易混淆内容,为备战冲分扎下根基。
综合考察
真题解析
『单向考察』
对于刚步入 A2阶段的考生来说,普遍对电磁专题综合性会产生一定的混淆。实际上,单纯电和磁分开考察相对是容易把握的,而电与磁其实密不可分,综合考察则对考生在公式的熟练度和知识点的理解程度上提出了更高的要求。下图是集训期间部分考生在练习中错误率较高的题型,还需注意把握列出的解题要点。
来源:理综教研部物理 U4集训练习册
(c)问要求作匀强电场,画电场线时需注意三大要点:
①至少 3条,理综教研部要求一般以4条为准;
②电场线要等间距,上下电极板需接触;
③不遗漏箭头。
图中电子是朝上偏转的,故电场力向上,电场方向则向下。而(d)问中第一小题求带电粒子在电场中受到的力,该考生完成得比较规范,先求匀强电场的电场强度,再求力。然而到了第二小题,思路就断了,如图:
来源:理综教研部模拟作答过程图
题中已知电子进入匀强电场时的速度,求走过 10cm水平距离时竖直方向上的偏转距离。该题类似“平抛”运动,不过此处二力上下相反而已,那么解题思路即可相互借用。首先明确是依据水平方向求时间,而竖直方向上是做匀加速直线运动,且初速度为 0,求得时间,根据上题受力求出加速度后,运用公式即可进行解答。该题逻辑相对基础,但其实需要扎实掌握物理 U1和 U4的内容,对应物理 U4浅述中提到的“综合性”。
来源:理综教研部模拟作答过程图
本题题型类似,已知信息中电子水平进入匀强电场的速度为,(ii)问将速度分解即可完成。而 (iii)问中偏转角度为21度,其实是要电子离开电极板时竖直方向分速度为。想要求施加的电势差,通过逆向思维分析,匀强电场强度公式为,已知 d,只需知道电场强度即可。根据 F=QE,求得 F,即可得到 E。结合 F=ma,求得 a即可将“答题线”串起来。竖直方向做匀加速直线运动,初速度和末速度已知,时间可用水平分速度与水平距离求得,用加速度公式即可得到 a。之后根据思路就能求得所需电势差,具体过程可参照以上模拟作答。
『综合筛查』
上述属于单纯电场类题型,而电场与磁场相结合的题型一般是在上述基础上再施加一个磁场,此时带电粒子若不发生偏转,电场力则等于磁场力,重点考察两大公式的结合运用。
来源:理综教研部物理 U4集训练习册
以上真题中分别展示了只有电场或磁场时电子的偏转方向,一个向上,一个向下,要求推导电子速度的关系式并告知同时施加电磁场时电子不偏转。不难发现,此处需运用电场力与磁场力公式,具体推导过程对照下图模拟作答:
来源:理综教研部模拟作答过程图
理综教研部温馨提示:尤其注意区分电势差的 V与速度的 v,否则甚至考生自己都容易混淆。而围绕单纯磁场的题型,此处重点分析一道错误率相对较高的选择题。
来源:理综教研部物理 U4集训练习册
图像展示了正电子在磁场中的运动轨迹,首先粒子在运动过程中动能会不断损耗,根据动能公式,正电子的动量正在减小。由带电粒子在磁场中的轨迹半径公式可得正电子的轨迹半径是减小的,故是逆时针朝内旋转。再由左手定则,得出磁场方向是进入纸面的,故选 C。
来源:理综教研部物理 U4集训练习册
以上同属类似题型,图像显示两个带电粒子在磁场中的运动轨迹,因为质子和反质子本身的带电量与质量都相同,题中告知两者有相同动能,故可与上题一样判断,两者动量相同,轨迹半径也相同,因此根据轨迹半径相同的结论,可知并非由质子与反质子形成的轨迹,故选 C。
物理 U4的电磁部分选择题与计算题基本主要围绕上述所列公式,剩余题型在上篇文章中也已提及。至于同样重要的文字阐述题,理综教研部在集训过程中针对答题规范以及评分细则做了着重梳理,为一月赛季的冲分摘星保驾护航。