对一道物理试题的探讨

《对一道物理试题的探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、对一道物理试题的探讨朱向冰叶贵杨峰安徽师范人学物理与电子信息学院2011年安徽省高考理综试卷中的试题部分既注重分析综合能力的考察，又注重利用数学解决物理问题能力的考查，K中选择题没有特别难的问题，以中等难度或偏难问题为主体，对考生的基本功要求较高。下面笔者将就选择题第20题进行一些探讨。原题如下：如图（a）所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图（b）所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。若在to时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上。则to可能属于的时间段是：A.0

2、

3、，再减速运动至速度为零，此过程刚好为一周期，下一周期粒子将重复此过程，如此反复，故纵观整个过程，粒子将一直向右运动，并最终打在B板上。(2)若O〈to〈T/2,即当两极板间电压力正值的某一时刻释放该粒子，则粒子先加速向B板运动，再减速运动至速度为零，然后再反向加速运动，减速运动至速度为零，如此反复。其^图像如图2所示，由于粒子的速度呈周期性变化，通过对一个周期内图像的分析就可以知道粒子的运动情况。粒子每次向右运动的跑离为：ScDE=a(7/2-to)2=qu0(T/2-to)2/mD(1)每次向左运动的距离为：Sn-c—6zto—■cjUoto^/t

4、nD(2)若So^>S%，则粒子每次向右运动的距离大于向左运动的距离，最终粒子将打在B板上；若Scd£

5、压为负值的某一时刻释放该粒子，则带正电粒子先加速向A板运动，再减速运动至速度为零，然后再反向运动，如此反复。其v-Z图像如图3所示，通过对图像的分析可知，每次向左运动的距离为：Scde=ci(T-to)i=qU()(T~t())^/nzD(3)每次向右运动的距离为：a(U-T/2)2=qU0(U-T/2)2/mD(4)若So^>Sw，则粒子每次向左运动的距离大于向右运动的距离，最终粒子将打在A板上；若Scde〈S恥，,则粒子每次向左运动的距离小于向右运动的距离，最终粒子将打在B板上；若则粒子每次向左运动的距离等于向右运动的距离，故粒子会一直在两极板内

6、做振动，不会打到任何极板上。图3粒子第四种运动情况下的图(1)苦to=T，与to=O情况相同。以上便是此带电粒子的运动情况的分析。根据以上分析结果，结合题中信息“若在to时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上”，通过对提供的四个选项逐个进行分析可知，B为唯一正确选项。上述结论有一个前提：不考虑粒子到A板距离对运动情况的影响。只有当粒子到A板的距离大于(3)式中的Scd£时，在B选项提供的时间段内释放此粒子，冰会出现题目中所给的运动情形，否则粒子在运动方向未改变之前就打在极板上。通过计算可得，SCDE

7、题H中恰好省略了“粒子距A板足够远”语句。从以上分析中我们还得知，原题中带正电粒子“被固定在两板的正中间P处”的条件似乎多余，若不将粒子放在两板的正中间，而是放在丼它位置，也可得出以上结论。总之，如果在题目中去掉多余的语句，增加“粒子距A板足够远”后，题H会变得很完美。作者简介：朱向冰（1973年），男，芜湖，工作单位：安徽师范大学，博士，研究方向：物理教学。全文总字数:1955（不含图片），zhuxiangbing，yegui，yangfeng,安徽省芜湖市北京东路1号安徽师范大学物理电信学院，邮编:241000，13855312793,邮箱：as

8、d05tx@126.com