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巧用思維展示圖解決復(fù)合場問題

◇山東李孟濤孟曉

帶電粒子在復(fù)合場中的運動問題是高中物理學(xué)習(xí)中運動過程最為復(fù)雜的情況之一,帶電粒子的做功和受力情況也復(fù)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(fù)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(shè)計解題方案.

在豎直方向應(yīng)用牛頓第二定律和受力平衡;在水平方向應(yīng)用受力平衡.

5) 解題過程(略).

6) 解后反思.a) 帶電粒子在復(fù)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(xué))