基于学科素养论证分析2020年高考全国卷Ⅰ物理压轴题

杜益飞 童恩球

(华南师范大学附中汕尾学校 广东 汕尾 516600)

1 试题

(2020年高考全国理综卷Ⅰ物理试题)在一柱形区域内有匀强电场，柱的横截面积是以O为圆心，半径为R的圆，AB为圆的直径，如图1所示．质量为m，电荷量为q(q>0)的带电粒子在纸面内自A点先后以不同的速度进入电场，速度方向与电场的方向垂直．已知刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上的C点以速率v0穿出电场，AC与AB的夹角θ=60°．运动中粒子仅受电场力作用．

(1)求电场强度的大小.

(2)为使粒子穿过电场后的动能增量最大，该粒子进入电场时的速度应为多大？

(3)为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为mv0，该粒子进入电场时的速度应为多大？

图1 题图

2 试题学科素养分析

试题学科素养分析如表1所示.

表1 基于学科素养论证分析2020年高考全国卷Ⅰ物理计算题

3 科学论证

3.1 命题分析

3.1.1 命题意图

考查带电粒子在匀强电场中做类平抛运动时遵循的规律，涉及电场力、类平抛运动知识，意在考查考生对物理规律的理解能力和综合分析能力．

3.1.2 考查方向

能运用动力学方法解决带电粒子在电场中的直线运动问题，能运用运动的合成与分解解决带电粒子的偏转问题．

3.1.3 得分要点

针对试题的特点，应“抓住两条主线、明确两类运动、运用两种方法”解决有关问题．两条主线是指电场力的性质(物理量——电场强度)和能的性质(物理量——电势和电势能)；两类运动是指类平抛运动和匀变速直线运动；两种方法是指动力学方法和功能关系．