解決帶電粒子問題的一般思路

陸亞軍

力電綜合問題是以力學(xué)知識和電學(xué)知識相互滲透作為背景，結(jié)合力和能量知識進(jìn)行考查的綜合問題，在歷年高考中常作為壓軸題出現(xiàn)，由于其綜合性較高，要求學(xué)生在處理此類問題時(shí)有較強(qiáng)的審題能力及綜合分析能力，如何高效準(zhǔn)確求解此類題，筆者結(jié)合多年高中物理教學(xué)實(shí)踐，將此類問題的解題思路總結(jié)歸納為三個(gè)字：“圖、規(guī)、式”，

1.“圖”——展示對象運(yùn)動情景，分析對象運(yùn)動狀態(tài)和過程

審題明確題中情景，畫出示意圖（包括受力分析圖，軌跡圖等），借助圖示建立起清晰的物理情景，分析情景中的過程，明確每一個(gè)中間過程的特點(diǎn)規(guī)律，尋找相鄰過程中的關(guān)聯(lián)狀態(tài)和條件，尋找各階段物理量的變化與聯(lián)系，通過抽象或類比、等效的方法建立相應(yīng)的物理模型。

2.“規(guī)”——找規(guī)律

處理力電綜合問題仍然要依據(jù)力學(xué)中的基本規(guī)律：如牛頓運(yùn)動定律、功能關(guān)系等要將力學(xué)的研究方法靈活應(yīng)用到電場中，如整體法、隔離法、正交分解法、圖象法、等效法等等，在對物理狀態(tài)和物理過程深刻把握的基礎(chǔ)上，尋找題設(shè)條件與所求未知物理量的聯(lián)系，選擇合適的規(guī)律求解。

3.“式”——根據(jù)所選規(guī)律列式求解

從力的觀點(diǎn)或能量觀點(diǎn)，依據(jù)物理規(guī)律（如牛頓第二定律、動能定理、能的轉(zhuǎn)化與守恒等）列出方程求解，并對其結(jié)果進(jìn)行物理意義上表述或討論。

另外，力電綜合問題的關(guān)鍵是對帶電粒子的受力分析，切忌漏力或添力，比如：對于粒子，首先應(yīng)關(guān)注是否考慮粒子的重力，同時(shí)要時(shí)刻關(guān)注電場力F=qe或洛倫茲力f=gvb在具體情景中隨物體帶電屬性（電荷的正負(fù)）、運(yùn)動狀態(tài)（速度的大小和方向）的變化特點(diǎn)。是否考

解析慮粒子的重力，可用假設(shè)法判斷，如不計(jì)重力，粒子在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動，故在B點(diǎn)，豎直方向上速度必定不為0，與題意不符，故應(yīng)計(jì)重力，帶電粒子在電場中受電場力作用，由于帶電粒子向右偏轉(zhuǎn)，合外力應(yīng)指向軌跡內(nèi)側(cè)，故電場力方向一定向右，帶正電，如圖2所示，微粒在勻強(qiáng)電場中受到重力和電場力兩個(gè)力作用，豎直分運(yùn)動是豎直上拋運(yùn)動，水平分運(yùn)動是初速度為零的勻加速運(yùn)動，兩個(gè)分運(yùn)動相互獨(dú)立；由于不涉及α、t問題，故可優(yōu)先考慮動能定理。

綜上分析，要提高求解力電綜合問題的能力，一是要在平常養(yǎng)成良好的分析習(xí)慣，形成一般的分析解題思路，二是要充分利用好題中有效關(guān)鍵條件，進(jìn)行條件的有效整合，只要平時(shí)注意好個(gè)人的分析能力的培養(yǎng)，面對較難的力電綜合問題也能從容應(yīng)對。