巧用思維展示圖解決復合場問題

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巧用思維展示圖解決復合場問題

◇山東李孟濤孟曉

帶電粒子在復合場中的運動問題是高中物理學習中運動過程最為復雜的情況之一,帶電粒子的做功和受力情況也復雜多變,全國各地每年的高考壓軸題也多涉及此類問題．突破復合場問題這一難點可以借鑒思維展示圖，層層突破、步步為營,最終獲得解題的成功體驗．

圖1

1) 題意分析.

已知條件勻強電場E、勻強磁場B、質(zhì)量m、電荷量Q、動摩擦因數(shù)μ隱含條件小球最大速度時做勻速直線運動關(guān)鍵字眼最大速度,電場方向和磁場方向相互垂直待求量加速度a、速度v的變化和最大速度vmax

2) 與待求量和已知量有關(guān)的知識點.

已知或待求量名稱相關(guān)知識點已知量勻強電場E電場力F=EQ已知量勻強磁場BF洛=QvB已知量質(zhì)量m重力mg已知量動摩擦因數(shù)μ滑動摩擦力Ff=μFN待求量速度v勻變速運動v=at待求量加速度aa=F合m和a=ΔvΔt

圖2

3) 思維展示圖.

a) 受力分析圖,如圖2.

b) 猜想摸索圖,如圖3.

c) 過程分析圖，如圖4.

圖3

圖4

4) 設計解題方案.

在豎直方向應用牛頓第二定律和受力平衡;在水平方向應用受力平衡.

5) 解題過程(略).

6) 解后反思.a) 帶電粒子在復合場中有約束情況下的運動,注意結(jié)合運動情況進行受力分析,特別要注意洛倫茲力和摩擦力的作用．b) 分析思路:v變化→Ff變化→ 帶電粒子受力變化→a變化→v變化,直至達到動態(tài)平衡收尾速度．這類問題一般是加速度越來越小的加速運動,可由牛頓第二定律列方程,加速度為0時的速度即為收尾速度．c) 抓住題目中的不變量,尋找變化量,以變量為分析問題的入手點.

(作者單位：山東省昌邑市文山中學)