2006年高考理綜(Ⅱ)卷中的物理壓軸題,是一道非常典型的含有隱含條件的題目,而且這道題目對(duì)物理現(xiàn)象的性質(zhì)和重要特征的描述,成為解題的一個(gè)障礙,所以許多學(xué)生被表面現(xiàn)象迷惑,得分率相對(duì)較低。
題目 如圖1所示,在x<0與x>0的區(qū)域中,存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1和B2的勻強(qiáng)磁場,磁場方向均垂直紙面向里,且B1>B2。一個(gè)帶負(fù)電荷的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v沿x負(fù)方向射出,要使該粒子經(jīng)過一段時(shí)間后,又經(jīng)過O點(diǎn),B1與B2的比值應(yīng)滿足什么條件?
此題中的隱含條件具體體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。
1 文字隱含:在此題中,“使粒子經(jīng)過一段時(shí)間后,又經(jīng)過O點(diǎn)”是該題中的一個(gè)關(guān)鍵句子,里邊隱含的問題是不考慮粒子的重力。因?yàn)轭}目中有關(guān)粒子的重力沒有任何說明,所以隱含著重力能不能忽略的問題。假如粒子有自身的重力,重力大小和粒子洛侖茲力大小關(guān)系不確定。如果該粒子所受洛侖茲力大于重力,剛開始粒子就在x軸上方作曲線運(yùn)動(dòng),由于洛侖茲力方向隨著速度方向的變化而變化,粒子做不規(guī)則曲線運(yùn)動(dòng),粒子不可能回到O點(diǎn)。同理該粒子受洛侖茲力小于重力時(shí),粒子在x軸下方做無規(guī)則曲線運(yùn)動(dòng),也不能回到O點(diǎn)。所以粒子只受洛侖茲力,速度大小恒為v。
此題中的“B1>B2”也是一個(gè)關(guān)鍵表達(dá)式,其隱含的問題是粒子在B1和B2磁場區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí),半徑不相同,且r1
2 過程隱含:由于帶電粒子在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中只受洛倫茲力,由前面分析可知r1
由于r1和r2數(shù)量關(guān)系不確定,所以其運(yùn)動(dòng)過程隱含。
3 軌跡隱含:粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí),r1
所以該題也是一個(gè)能力型試題,其特點(diǎn)就在于在該題中設(shè)置了較多的隱含條件,使其成為解題的關(guān)鍵。
(欄目編輯陳 潔)
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