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隐含条件的挖掘应用
高考物理试题对考生而言,突破的难点不仅在于某些综合命题中物理过程的复杂多变,更在于各类档次试题中物理条件的隐散难寻,常使考生深感“条件不足”而陷于“一筹莫展”的境地.
●难点磁场
图31-1
1.(★★★)如图31-1所示,,则带电粒子速度的大小和旋转方向怎样?
2.(★★★★)如图31-2所示,绝缘水平面上静止着两个质量均为m,电量均为+Q的物体A和B(A、B均可视为质点),它们间的距离为r,:
(1)A受的摩擦力为多大?
图31-2
(2)如果将A的电量增至+4Q,两物体开始运动,当它们的
加速度第一次为零时,A、B各运动了多远距离?
●案例探究
[例1](★★★★)(2000年上海,9)两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下每次曝光时木块的位置,如图31-3所示,.

图31-3




命题意图:考查获取信息、处理加工信息的能力及挖掘隐含条件的能力,B级要求.
错解分析:考生思维缺乏深刻性,无法从图片信息中获取各时刻木块的位置关系,挖掘出隐含条件(上面木块做匀变速直线运动,而下面木块匀速运动),进而无法求解两木块对应各时刻速度从而完成对比判断.
解题方法与技巧:设连续两次曝光的时间间隔为t,记录木块位置的直尺最小刻度间隔长为l,由图可以看出下面木块间隔均为4l,木块匀速直线运动,速度v=.上面木块相邻的时间间隔时间内木块的间隔分别为2l、3l、4l、5l、6l、7l,相邻相等时间间隔t内的位移之差为Δl=l=,它在某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得t2、t3、t4、t5时刻的瞬时速度分别为:
v2==;v3==
v4= =;v5= =
可见速度v=介于v3、v4之间,选项C正确。
图31-4
[例2](★★★★★)如图31-4所示,在真空中速度v=×107 m/s的电子束连续地射入两平行极板之间,极板长度L=×10-2 m,间距d=×10-2 m,两极板上加50 Hz的交流电压U=U0sinωt,如果
所加电压的最大值U0超过某一值Uc时,将开始出现以下现象:电子束有时能通过两极板,有时间断不能通过,求Uc的大小.(me=×10-31 kg,e=×10-19 C)
命题意图:考查挖掘理想化条件构建物理模型的能力,B级要求.
错解分析:没有通过分析解得电子束通过极板的时间,并与电压周期比较,挖掘t﹤﹤T的条件,将电场理想化处理,使问题求解更为复杂、易错.
解题方法与技巧:该题既有物体本身理想化,又有所处条件的理想化.(1)首先,电子可被理想化为点电荷;(2)从“两极板不带电时,电子束将沿两极板之间中线通过”可知:电子束间相互作用可忽略,电子重力可忽略;(3)由于电子通过极板时间为:
t===×10-9 s,
而交流电周期:T== s=10-2