2018年高考理綜Ⅰ卷物理壓軸題解法探究

李巍巍

[摘? ?要]2018年高考全國I卷第25題考查了帶電粒子在組合場中的運動，學生對此題情景還是比較熟悉的，但由于問題設置靈活，物理量關系錯綜復雜，學生感到無所適從，到處碰壁，導致失分嚴重。鑒于此，文章用三種方法對該題進行分析解答。

[關鍵詞]理綜I卷;壓軸題;解法探究

[中圖分類號]? ? G633.7? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2019）05-0061-02

一、原題再現

【2018年全國理綜Ⅰ卷25】如圖1，在y > 0的區域存在方向沿y軸負方向的勻強電場，場強大小為E;在y < 0的區域存在方向垂直于xOy平面向外的勻強磁場。一個氕核[11H]和一個氘核[21H]先后從y軸上[y=h]點以相同的動能射出，速度方向沿x軸正方向。已知[11H]進入磁場時，速度方向與x軸正方向的夾角為[60°]，并從坐標原點O處第一次射出磁場。[11H]的質量為m，電荷量為q，不計重力。求：

① [11H]第一次進入磁場的位置到原點O的距離;

② 磁場的磁感應強度大小;

③ [21H]第一次離開磁場的位置到原點O的距離。

二、試題分析

【解題思路】本題把加速電場、偏轉電場、減速電場與磁場按一定的順序排列，讓帶電粒子從一個場飛入，飛出時又進入另外一個場。這類題的解決方案是逐個場找規律、列等式。解題的關鍵點是分析兩個場軌跡連接處的動能大小或速度大小與方向。

【核心素養】①物理觀念：物質觀（帶電粒子、組合場）、運動觀（類平拋運動、勻速圓周運動）、相互作用觀（電場力、洛倫茲力）、能量觀（動能、電勢能）。

②科學思維：模型構建（帶電粒子在組合場中的運動）、科學推理（在勻強電場中僅受電場力作用——類平拋;在勻強磁場中僅受洛倫茲力作用——勻速圓周運動）。

三、解法探究

質子（[11]H）在電場中做類平拋運動，在磁場中做勻速圓周運動。設[11]H在電場中的加速度大小為a1，初速度大小為v1，進入磁場瞬間沿電場線方向速度為[vy1]，它在電場中的運動時間為t1，第一次進入磁場的位置到原點O的距離為x1，在磁場中軌跡半徑為R1。

解法一：利用牛頓運動規律分析

解法二：利用二級結論快速求解

解法三：利用數學函數及求導分析

綜上所述，學生分析組合型綜合問題時，如果先拆分成幾個更小的模型，找出每個模型需要應用的物理規律列等式即可取得小成果，再利用好題中各個模型銜接速度的大小或者動能的大小關系，就能有效解答相關問題。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 梁會琴，王春旺.復合場中的插件與高考組合[J].中學物理，2011（9）：37-39.

[2]? 湯家合.復合場中帶電粒子運動軌跡的再探討[J].中學物理，2008（9）：6-9.

（責任編輯 易志毅）