一类叠加场类高考题的解法浅析

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1、一类叠加场类高考题的解法浅析在高考中，我们经常遇到对叠加场知识的考查，比如重力场和磁场的叠加，电场与磁场的叠加问题，这类问题既可能充分考查了运动和能量的知识，也可能会巧妙的考查场的基本特性，把教学大纲中的能力与基础，过程与方法等等要求都淋漓尽致的体现出来.在这些问题中有一类是明确场的信息比如大小方向等要求解运动学方面的物理量，另外一类是告诉运动学方面的条件，要求解场的信息比如大小或方向.在这里我重点针对第二类问题，即已知运动求场，借助两道高考题展开分析，希望借助分析，找到解这类问题的一般方法.（2012年江苏

2、15）如图1所示，待测区域中存在匀强电场和匀强磁场，根据带电粒子射入时的受力情况可推测其电场和磁场.图中装置由加速器和平移器组成，平移器由两对水平放置、相距为I的相同平行金属板构成，极板长度为I、间距为d，两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反.质量为m、电荷量为+q的粒子经加速电压U0加速后，水平射入偏转电压为U1的平移器，最终从A点水平射入待测区域.不考虑粒子受到的重力.(1)求粒子射出平移器时的速度大小vl;(2)当加速电压变为4U0时，欲使粒子仍从A点射入待测区域，求此时的偏转电压U;(3)已知粒子

3、以不同速度水平向右射入待测区域，刚进入时的受力大小均为F.现取水平向右为x轴正方向，建立如图所示的直角坐标系Oxyz.保持加速电压为U0不变，移动装置使粒子沿不同的坐标轴方向射入待测区域，粒子刚射入时的受力大小如表1所示.在江苏这道高考题中，它通过列图表的方式给出了大量的力学信息，但是唯独没有给出场的方向，对于场方向不确定的情况，考生很可能极不适应，总是想一下子就猜出场的方向，但是盲目的猜测既费时间，又很难奏效.对于这样的高考题如果不是平常训练有素基础扎实，很难在短时间内完成.针对这样的问题，我们利用场的矢量

4、特性先初步作出分解，就可以把总体的不确定性分解为两个方向的确定性，然后直接计算，再根据求出的两个分量最终确定矢量的大小和方向.这样以退为进，可以起到很好的效果.(2014年湖北24)如图6，0、A、B为同一竖直平面内的三个点，0B沿竖直方向，ZBOA=60°,OB=3OA/2,将一质量为m的小球以一定的初动能自0点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A点，使此小球带正电，电荷量为q.同时加一匀强电场、场强方向与AOAB所在平面平行.现从◦点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了A点，到达A点的

5、动能是初动能的3倍；若将该小球从0点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过B点，且到达B点的动能是初动能的6倍.重力加速度为g.求：(1)无电场时，小球到达A点时的动能与初动能的比值；(2)电场强度的大小和方向.今年的高考题是重力场和电场的叠加场，在该问题中题设给出了运动学和能量方面的条件，要求场的大小和方向.高考参考答案是从场的能量角度来求解的，这里要运用匀强电场的特性和少量几何知识，思路很巧妙，但是这样的解答对于一般的同学来讲还是有难度的，不容易想到.但是如果利用矢量分解知识再结合动能定理可以很轻松的给出

6、解答，并且这种解法所使用的知识绝对比参考答案所涉及的知识常见和简单.综上所述，在未给出场方向的这类叠加场问题中，利用场的矢量特性将未知场做分解，可以很好的将不确定问题确定下来，这样以退为进的方法可以有效的回避不确定性所带来的麻烦，将问题明朗化和简单化，可以说是解这一类问题的一种行之有效的方法.