高考物理開放型試題分析-資料下載頁
2025-06-07 23:52本頁面
【正文】 是考查學(xué)生的分析問題與解決問題的能力。 例4. 設(shè)在地面上方的真空室內(nèi)，存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是相同的，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小 伏/米，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 特。今有一個(gè)帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)以 米/秒的速度在此區(qū)域內(nèi)沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求此帶電質(zhì)點(diǎn)的電量與質(zhì)量之比q/m以及磁場(chǎng)的所有可能方向（角度可用反三角函數(shù)表示）。 分析：帶電質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其所受的合力必為零。帶電質(zhì)點(diǎn)受重力mg、電場(chǎng)力qE、洛侖茲力Bqv的作用。重力mg的方向是豎直向下的，說明電場(chǎng)力qE和洛侖茲力Bqv的合力的方向應(yīng)是豎直向上的，且這三個(gè)力在同一豎直平面內(nèi)，進(jìn)而說明電場(chǎng)和磁場(chǎng)是傾斜方向的（設(shè)磁場(chǎng)方向與重力方向的夾角為 ），帶電質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)垂直于三力所在的豎直平面，設(shè)帶電質(zhì)點(diǎn)的速度垂直紙面向外（也可向里或向位于水平面內(nèi)的任一方向，但設(shè)向外或向里運(yùn)動(dòng)易于分析研究質(zhì)點(diǎn)受力），經(jīng)分析得到與題意相符的圖景如圖7所示。 利用發(fā)散思維：凡是電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向與豎直方向成 角傾斜向下的均可，求出 角即得出了題設(shè)的答案。到此本問題轉(zhuǎn)化為“求解作用力共點(diǎn)時(shí)物體的平衡問題”。 解法一：由合力為零的條件，可得： 求得帶電質(zhì)點(diǎn)的電量比質(zhì)量之比 代入數(shù)據(jù)得 （庫侖/千克） （3） 場(chǎng)方向與重力方向的夾角 滿足 即磁場(chǎng)傾斜向下，與重力方向夾角 ，且可能為傾斜向下的一切方向，如圖8所示。 以下其它解法僅列出方程，不作分析計(jì)算。 解法二：用正交分解法，由平衡條件可得 解法三：分解重力則有 解法四：作出三力的矢量三角形，由直角三角形知識(shí)可得
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