蔣緯

一、立足基礎(chǔ)的新穎試題，往往是高考的重要考查內(nèi)容

例1（2012年浙江卷）用金屬做成一個不帶電的圓環(huán)，放在干燥的絕緣桌面上。小明同學(xué)用絕緣材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后，將筆套自上向下慢慢靠近圓環(huán)，當(dāng)距離約為0.5cm時圓環(huán)被吸引到筆套上，如圖1所示。對上述現(xiàn)象的判斷與分析，下列說法正確的是（）。

A.摩擦使筆套帶電

B.筆套靠近圓環(huán)時，圓環(huán)上、下都感應(yīng)出異性電荷

C.圓環(huán)被吸引到筆套的過程中，圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)的重力

D.筆套碰到圓環(huán)后，筆套所帶的電荷立刻被全部中和

解析：本題考查的基礎(chǔ)知識點有摩擦起電和靜電感應(yīng)，故選項A、B正確。圓環(huán)被吸引到筆套的過程中，圓環(huán)向上做加速運動，故圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)的重力，選項C正確。由帶電體與其他物體接觸后電荷的中和及重新分配規(guī)律可知，筆套和圓環(huán)接觸后都帶同性電荷，選項D錯誤。答案為ABC。

點評：基礎(chǔ)試題內(nèi)容涉及物理學(xué)的基本概念、規(guī)律、思想和方法，注重基礎(chǔ)知識和物理核心思維方法的考查，旨在培養(yǎng)同學(xué)們對物理學(xué)科的興趣和科學(xué)素養(yǎng)，促進同學(xué)們各種能力的提高。高考試卷中此類試題的安排既保持了考查內(nèi)容的相對穩(wěn)定又較好地體現(xiàn)了新課程理念。

二、數(shù)形結(jié)合的新穎圖像問題

例2（2014年安徽卷）一帶電粒子在電場中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線運動，取該直線為z軸，起始點O為坐標(biāo)原點，其電勢能Ep與位移x的關(guān)系如圖2所示，則如圖3所示圖像中合理的是（）。

解析：粒子的電勢能隨位移變化的圖像斜率對應(yīng)粒子所受的靜電力大小，故可知靜電力、電場強度及粒子加速度隨位移的變大應(yīng)該是越來越小，故A錯、D對。粒子動能隨位移變化的圖像斜率對應(yīng)粒子所受合外力的大小，而此時的合外力即為粒子所受的靜電力，故B錯。粒子沿x軸的運動是一個加速度減小的加速運動，故速度與位移不一定是線性關(guān)系，C錯。答案為D。

點評：用數(shù)學(xué)方法解決物理問題一直是高考要求的必備能力之一，而圖像和函數(shù)是一個很重要的結(jié)合點。本題以圖像為載體考查電場的力的性質(zhì)與電場的能的性質(zhì)，考查理解題目的新信息并且應(yīng)用信息解決問題的能力。求解本題的切入點在于根據(jù)Ep-x圖像得到靜電力的變化規(guī)律，突破口在于根據(jù)牛頓第二定律得到加速度的變化規(guī)律，然后結(jié)合動能定理分析。

三、注重知識間的聯(lián)系，突出物理思想方法應(yīng)用的新穎試題

例3 （2013年新課標(biāo)I卷）如圖4所示，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、b、d三個點，a和b、b和c、c和d的距離均為R，在a點處有一電荷量為q（q>0）的固定點電荷。已知b點處的場強為零，則d點處場強的大小為（k為靜電力常量）（）。

解析：電荷q產(chǎn)生的電場在b點處的場強Eb=，方向水平向右，由于b點的合場強為零，故圓盤上的電荷產(chǎn)生的電場在6點處的場強，方向水平向左，故Q>0。由于b、d關(guān)于圓盤對稱，故圓盤上的電荷產(chǎn)生的電場在d點處的場強，方向水平向右，電荷q產(chǎn)生的電場在d點處的場強，方向水平向右，所以d點處的合場強的大小。答案為B。

點評：本題以點電荷產(chǎn)生的電場這一熟悉的情境展開設(shè)問，其新穎之處在于對稱思想和等效替代方法的巧妙運用。本題考查了同學(xué)們利用靜電場知識進行推理判斷和綜合分析的能力。試題設(shè)問指向性明確，體現(xiàn)了對物理思想方法的考查。

四、注重聯(lián)系實際的新穎試題

例4 反射式調(diào)管是常用的微波器械之一，它利用電子團在電場中的振蕩來產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過程類似。如圖5所示，在虛線MN兩側(cè)分別存在著方向相反的兩個勻強電場，一帶電微粒從A點由靜止開始，在靜電力作用下沿直線在A、B兩點間做往返運動。已知兩個電場電場強度的大小分別是和，方向如圖所示，帶電微粒質(zhì)量，帶電荷量，A點距虛線MN的距離，不計帶電微粒的重力，忽略相對論效應(yīng)。求：

（I）B點到虛線MN的距離d2；

（2）帶電微粒從A點運動到B點所經(jīng)歷的時間t。

解析：（l）帶電微粒在由A點運動到B點的過程中，由動能定理得，解得

（2）設(shè)帶電微粒在虛線MN兩側(cè)的加速度大小分別為a1、a2，則由牛頓第二定律得，解得。設(shè)帶電微粒在虛線MN兩側(cè)運動的時間分別為t1、t2，則由運動學(xué)公式得。又有，解得

點評：本題關(guān)注科學(xué)前沿發(fā)展和生產(chǎn)、生活中常見的實際問題，引領(lǐng)同學(xué)們在生活中體驗物理，培養(yǎng)同學(xué)們自覺應(yīng)用物理知識解決實際問題的意識，很好地詮釋了“從生活走進物理，從物理走向社會”的理念。

跟蹤訓(xùn)練

1.噴墨打印機的簡化模型如圖6所示，重力可忽略的墨汁微滴，經(jīng)帶電室?guī)ж撾姾?，以速度υ垂直于勻強電場飛人極板間，最終打在紙上，則微滴在極板間電場中（）。

A.向負極板偏轉(zhuǎn)

B.電勢能逐漸增大

C.運動軌跡是拋物線

D.運動軌跡與所帶電荷量無關(guān)

2.如圖7甲所示，在x軸上有一個點電荷Q（圖中未畫出），O、A、B為軸上三點，放在A、B兩點的試探電荷受到的靜電力與試探電荷所帶電荷量的關(guān)系如圖乙所示，則（）。

A.A點的電場強度大小為

B.B點的電場強度大小為

C.點電荷Q在A、B之間

D.點電荷Q在A、0之間

3.如圖8所示的四個圖像中的各1/4圓環(huán)大小相同，所帶電荷量已在圖中標(biāo)出，且電荷均勻分布，各1/4圓環(huán)間彼此絕緣。則坐標(biāo)原點0處電場強度最大的是（）。

4.如圖9所示，正電荷ql固定于半徑為R的半圓形光滑軌道的圓心處，將另一電荷量為q2、質(zhì)量為m的帶正電小球，從軌道的A點處無初速度地釋放，求：

（l）小球運動到B點時的速度大??；

（2）小球在B點時對軌道的壓力。

參考答案：1.C 2.AC 3.B 4.（1）（2），方向豎直向下。