2014年四川高考物理卷最后一题

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1、关于四川高考物理卷最后一题最后一问希望各位物理爱好者耐心看一看。我是一名高二学生，所以我没有见过真正的高考物理试卷，我看到的是从其它网站上下载下来的。那上面给出的答案，我不知道是否是评卷老师的标准答案，但我有不同的看法。下面是我从其它网站下载的物理试题及答案（这里只讨论最后一题最后一问），看过试卷的可直接看后面。11．如图所示，水平放置的不带电的平行金属板p和b相距h，与图示电路相连，金属板厚度不计，忽略边缘效应。p板上表面光滑，涂有绝缘层，其上O点右侧相距h处有小孔K；b板上有小孔T，且O、T在同一条竖直线上，

2、图示平面为竖直平面。质量为m、电荷量为-q（q>0）的静止粒子被发射装置（图中未画出）从O点发射，沿P板上表面运动时间t后到达K孔，不与板碰撞地进入两板之间。粒子视为质点，在图示平面内运动，电荷量保持不变，不计空气阻力，重力加速度大小为g。⑴求发射装置对粒子做的功；⑵电路中的直流电源内阻为r，开关S接“1”位置时，进入板间的粒子落在h板上的A点，A点与过K孔竖直线的距离为l。此后将开关S接“2”位置，求阻值为R的电阻中的电流强度；⑶若选用恰当直流电源，电路中开关S接“l”位置，使进入板间的粒子受力平衡，此时在板间

3、某区域加上方向垂直于图面的、磁感应强度大小合适的匀强磁场（磁感应强度B只能在0-Bm=范围内选取），使粒子恰好从b板的T孔飞出，求粒子飞出时速度方向与b板板面夹角的所有可能值（可用反三角函数表示）。解：(1)略GOhhKTpbθθD(2)略(3)由题意知此时在板间运动的粒子重力与电场力平衡，当粒子从K进入板间后立即进入磁场做匀速圆周运动，如图所示，粒子从D点出磁场区域后沿DT做匀速直线运动，DT与b板上表面的夹角为题目所求夹角θ，磁场的磁感应强度B取最大值时的夹角θ为最大值θm，设粒子做匀速圆周运动的半径为R，有

4、⑾过D点作b板的垂线与b板的上表面交于G，由几何关系有⑿⒀⒁（设粒子在p板上做匀速直线运动的速度为v0，有h＝v0t①这是解答第一问的某一步骤，这里要用到）联立①⑾-⒁式，将B＝Bm代入，求得⒂当B逐渐减小，粒子做匀速圆周运动的半径为R也随之变大，Ｄ点向b板靠近，DT与b板上表面的夹角θ也越变越小，当D点无限接近于b板上表面时，粒子离开磁场后在板间几乎沿着b板上表面从T孔飞出板间区域，此时Bm＞B＞0满足题目要求，夹角θ趋近θ0，即θ0＝0⒃则题目所求为⒄说明：⑾-⒄式各1分我第一次做这道题的时候对于题中“此时在

5、板间某区域加上方向垂直于图面的、磁感应强度大小合适的匀强磁场”这句话，一直觉得所谓的“某区域”范围太广了，开始我也是像答案中那样做的，但后来我觉得这种思路并不完全。由于题中说的“此时在板间某区域加上方向垂直于图面的、磁感应强度大小合适的匀强磁场”，并未限制所加磁场区域的形状及位置(但答案中却默认了粒子从K孔进入板间后立即进入磁场做匀速圆周运动)，我觉得所加磁场能“使粒子恰好从b板的T孔飞出”有很多种情况，比如以下2种（这里只说大概思路）:下面图中红色的线表示粒子运动轨迹，蓝色的线所包围的区域为所加磁场，图中磁场方

6、向均垂直图面向内。不好意思，由于时间仓促，我没有画右边的电路图，画得也比较简单，字母也没有标，可对照一下原题。1、如图1所示，这种情况与答案类似，只是粒子从K孔进入板间后,先做一段时间匀速直线运动，然后才进入磁场做匀速圆周运动。答案相当于是此情况中a=0时的特例(a表示K孔到磁场左边缘的距离)。但算出结果与答案一样（当a=0,磁场为Bm时可以取到）2、当所加磁场区域如下列图片所示时相信看过上面几张图就不需要我多做解释了，图2、图3、图6是垂直射出。在图4、图5中，随着磁场左边缘左移（或许我的叙述不太恰当，但你们应

7、该都懂我说的意思），适当调整磁场中部的边界（或适当调整磁感应强度），可使粒子从T孔射出。则粒子飞出时速度方向与b板板面夹角从90˚逐渐减小。当左移的距离→+∞时（如果可以的话），则粒子飞出时速度方向与b板板面夹角→0˚；同理，图7也一样，只是调整过程稍微复杂一点要满足图2—图5只需粒子在磁场中运动的直径小于h（由题中数据可知显然可以满足）;要满足图6、图7只需粒子在磁场中运动的直径小于0.5h（当然也不一定要小于0.5h,直径在0.5h—h之间也可以以某些角度从T孔射出）。当然，除这两种情况以外还有其它情况（比如

8、由上图中的磁场区域来相互组合）；而且所加磁场的边界也不一定是像我画的是直线那样。这里只举典型的情形。或许由于某些原因，使我在网上下载的题与原题不一样,如果真的和原题不一样，有原题的朋友如果方便的话可发到我邮箱phtg@qq.com(或dongxiaodongdxd@gmail.com)，如果我的想法有错误之处还请各位物理爱好者指教。可发到上面的邮箱。作者：董晓东2014年