毛敏波
摘 ?要:2017年全國 Ⅱ 卷理綜25題,立意明確,考查學(xué)生的創(chuàng)新思維,巧用知識、靈活運用公式解決問題的能力。
關(guān)鍵詞:高考物理;物理思維;運動的合成與分解
【題目】如圖,兩水平面(虛線)之間的距離為H,其間的區(qū)域存在方向水平向右的勻強電場。自該區(qū)域上方的A點將質(zhì)量為m、電荷量分別為q和–q(q>0)的帶電小球M、N先后以相同的初速度沿平行于電場的方向射出。小球在重力作用下進入電場區(qū)域,并從該區(qū)域的下邊界離開。已知N離開電場時的速度方向豎直向下;M在電場中做直線運動,剛離開電場時的動能為N剛離開電場時動能的1.5倍。不計空氣阻力,重力加速度大小為g。求
(1)M與N在電場中沿水平方向的位移之比;
(2)A點距電場上邊界的高度;
(3)該電場的電場強度大小。
此題為壓軸題,涉及到運動的合成與分解、拋體運動、牛頓運動定律及其應(yīng)用、勻變速運動學(xué)公式、能量守恒等重要知識點,著重考查了發(fā)散思維和創(chuàng)新思維的理解能力。第(2)(3)問題有一定難度,師生反映參考答案的解法運算量偏大,很難計算結(jié)果。本文巧用本文本題考查運動的合成與分解和運動學(xué)知識,分清水平方向與豎直方向的運動過程,一切迎刃而解。
【解析】:設(shè)帶電量分別為+q與-q的帶電小球M、N從A點的水平拋出的速度為;進入電場上邊界時水平方向速度為,豎直方向速度為,離開電場下邊界時水平方向速度為,豎直方向速度為,加速度大小相等為,在電場中運動時間為。