對(duì)一道多考查點(diǎn)習(xí)題的解析

張繼琛

(會(huì)寧縣第四中學(xué) 甘肅 會(huì)寧 730700)

圖1

【例題】如圖1所示，在寬L=10 cm的有界區(qū)域里存在相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng).MN為與電場(chǎng)線平行，距電磁場(chǎng)右側(cè)邊界d=15 cm的熒光屏.一束帶正電的離子以垂直電磁場(chǎng)的速度射入場(chǎng)中時(shí)不改變方向，打在熒光屏上的O點(diǎn).當(dāng)去掉電場(chǎng)時(shí)離子越過(guò)磁場(chǎng)時(shí)偏離原方向,偏離距離s′=5 cm.則

(1)求離子打在熒光屏上的點(diǎn)距O點(diǎn)多遠(yuǎn).

(2)如果去掉磁場(chǎng)，求離子越過(guò)電場(chǎng)偏離原方向多遠(yuǎn),最后打在熒光屏上的點(diǎn)距O點(diǎn)多遠(yuǎn).

(3)求離子分別穿過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的時(shí)間比(不計(jì)離子重力).

解析：(1)電場(chǎng)、磁場(chǎng)共存,有

qE=qvB

對(duì)于這種情況，需要對(duì)齒輪箱輸出軸的扭矩載荷進(jìn)行監(jiān)測(cè)，檢查并消除造成扭矩載荷過(guò)大的原因。根據(jù)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，造成齒輪箱扭矩載荷過(guò)大的主要原因有機(jī)組控制不穩(wěn)定造成的轉(zhuǎn)矩大幅度波動(dòng)、發(fā)電機(jī)短路等。

(1)

如圖2所示，去電場(chǎng)留磁場(chǎng)，粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力.設(shè)運(yùn)動(dòng)半徑為R.則

(2)

粒子出磁場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng).由幾何關(guān)系得

R2=L2+(R-s′)2

(3)

(4)

由(3)式得

R=12.5 cm

將R和s′代入(4)式得

y′=20 cm

所以

y=s′+y′=25 cm

圖2

圖3

(5)

聯(lián)立(1)、(2)、(5) 式得

設(shè)離子打在熒光屏上的Q點(diǎn)，由幾何關(guān)系

(6)

(7)

解(1)、(2)、(6)、(7)式得

(3)穿過(guò)電場(chǎng)時(shí)間為

(8)

穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)間為

(9)

(10)

解(8)、(9)、(10)式得

考查點(diǎn)一：速度選擇器

圖4

考查點(diǎn)二：帶電粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)

圖5

考查點(diǎn)三：帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)

圖6

如圖6所示,帶電粒子垂直電場(chǎng)線進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)(不計(jì)重力),受電場(chǎng)力F電=Eq，大小、方向不變，與初速度方向垂直;粒子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng).

tanφ=2tanθ

通過(guò)以上分析發(fā)現(xiàn)例題的考查點(diǎn)雖然多，但都是以課本中的基本知識(shí)、基本定律、基本模型為基礎(chǔ)的.教學(xué)中要秉承以課本為主的前提，把問(wèn)題轉(zhuǎn)移到課本上來(lái)，讓學(xué)生把書(shū)本知識(shí)掌握的更扎實(shí)，讓課堂的教學(xué)輔導(dǎo)更有效果，更精彩.