龔茂盛

2021全國統一高考物理試卷(甲卷)12題是典型帶電粒子在復合場中運動問題,是學生非常熟悉的“成題”,涉及的知識相當典型、基礎,具有親切感,但此題在“臨界與軌跡”上亮出了“新意”,為題海所無法包容,這正是該題的新穎獨到之處。
題目:如圖所示,長度均為l的兩塊擋板豎直相對放置,間距也為l,兩擋板上邊緣P和M處于同一水平線上,在該水平線的上方區域有方向豎直向下的勻強電場,電場強度大小為E;兩擋板間有垂直紙面向外、磁感應強度大小可調節的勻強磁場。一質量為m,電荷量為q(q>0)的粒子自電場中某處以大小為v0的速度水平向右發射,恰好從P點處射入磁場,從兩擋板下邊緣Q和N之間射出磁場,運動過程中粒子未與擋板碰撞。已知粒子射入磁場時的速度方向與PQ的夾角為60°,不計重力。
(1)求粒子發射位置到P點的距離;
(2)求磁感應強度大小的取值范圍;
(3)若粒子正好從QN的中點射出磁場,求粒子在磁場中的軌跡與擋板MN的最近距離。
試題重視對基本知識的考查,沒有讓考生感到非常陌生的情景,第一問側重考查學生閱讀理解,捕捉信息,建立模型能力。這種能力的訓練在高三復習當中是非常重視的,注意關鍵兩點很重要 :(1)帶電粒子在電場中只受電場力作用作類平拋運動,明確粒子在不同場區的交界處速度大小、方向是關鍵。(2)帶電粒子在磁場中在洛倫茲力作用下作勻速圓周運動,關鍵是粒子軌跡圓的圓心、半徑的確定;便準確作但從第……