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高中物理教学课件
物理问题分析方法
刘长福制作
例1:如图所示,一质子和一a粒子以相同的初动能E相向运动,求其中一个粒子的动能变为E/4时,电势能的减少量。
提示:
环境分析---只受电场力
对象特征分析
---质量、电量
问题空间---相向、E→△EP
① v
启发观察: ② 1/2mv2
③ P
据 p2=2mEK 得p=√2mEK
据动量守衡,减速相向运动过程中质子先减速到0
分解图:

P→←2P
质子 P=0 P a粒子
←
1/5P 4/5P
←←速度相同(最近时)
P P=0
←
←→
由以上图例
我们可以有以下几种假设:
多想想
设质子为E/4时 PH=±P/2
① PH=-P/2时由动量守恒Pa=P/2,此时a 粒子动能为E/4,系统动能减少,据能量转化与守恒得电势能增加
(舍去)
②PH=P/2时由动量守恒 Pa=3/2P,此时a粒子动能为9/4E,系统动能增据能量转化与守恒得:电势能减少。而实际电场力作负功,电势能应增加
(舍去)
综合①、②让质子动能变为E/4时,不合题意
那么,设a粒子动能为E/4时 Pa=±P
① Pa=P时,由动量守恒 PH=0 此时质子动能为零,系统动能减少,据能量转化和守恒定律,电势能应增加,而此种情况下电场力仍作负功,电势能增加,虽符合实际情况,但不符合该题所问。
②只能是Pa=﹣P的情况。此时PH=﹣2P,质子动能为4E,系统动能增加,电势能减少。
据能量转化和守恒定律得:
△EP= △EK=(4E+ E/4 ) -2E=
例2 如图所示两相同小筒竖直放置,再放入两个有正对孔的小筒,一电子以初速V0从A筒正对小筒运动,各筒间距相等,到B筒速度为0,计算各段时间比。