巧妙構建帶電粒子在電磁場中運動問題的全景思維
——基于江蘇省高考物理試卷壓軸題的變式拓展

張 偉

(河北省滄州市第十中學,河北 滄州 061000)

2022年高考江蘇壓軸題第15題,綜合性強,具有一定難度.基于此,文章先深挖此題蘊含的解題規律,在此基礎上再進行全方位變式拓展.

1 原題解析及推論

(江蘇省2022年高考物理試卷第15題)某裝置用電場控制帶電粒子運動,工作原理如圖1所示,矩形ABCD區域內存在多層緊鄰的勻強電場,每層的高度均為d,電場強度大小均為E,方向沿豎直方向交替變化,AB邊長為12d,BC邊長為8d,質量為m、電荷量為+q的粒子流從裝置左端中點射入電場,粒子初動能為Ek,入射角為θ,在紙面內運動,不計重力及粒子間的相互作用力.

時鐘基因Bmal1/Per2的節律異常與糖代謝病理狀態如糖尿病以及心肌功能紊亂密切相關[3-4]。研究表明，時鐘基因節律的紊亂可能是糖尿病心肌損傷的重要內源性機制[5],然而時鐘基因在糖尿病心肌損傷中的表現形式以及相關的調控機制目前少有詳細的報道。本實驗旨在探索糖尿病對心肌時鐘基因Bmal1/Per2晝夜表達的影響及其具體形式，以期為防治糖尿病心血管疾病提供新的靶點和思路。

圖1 工作原理示意圖

(1)當θ=θ0時,若粒子能從CD邊射出,求該粒子通過電場的時間t;

(2)當Ek=4qEd時,若粒子從CD邊射出電場時與軸線OO′的距離小于d,求入射角θ的范圍;

不一樣的學生，智力因素與非智力因素是存在差異的，這就導致學生對于所學內容的學習能力是不一致的。特別是高中政治，因為學科自身的特征，學生常常感到無聊、乏味，學生的學習水平也就因此產生了不同的等次。這就需要教師在編排微課內容時，一定要考慮到不同層次學生的自身能力，根據學生的情況編排同一水平的內容，以激發各個層次學生的學習興趣和學習自主性。

解析(1)電場方向豎直向上,粒子所受電場力在豎直方向上,粒子在水平方向上做勻速直線運動,速度分解如圖2所示粒子在水平方向的速度為vx=vcosθ0

大學物理是全日制理工科本科教育非常重要的基礎課程，課程所研究的規律具有極大的普遍性，其中包含的物理學概念、理論與方法是理工科同學學好專業課和開展專業領域創新研究的基礎。然而，與其重要性相矛盾的卻是課程中所涉及的概念多、定律多、難度高，整體知識體系龐大，課時較少等問題；非物理專業學生對大學物理學習興趣一般，不適應該門課程的思維方式和教學內容，理解掌握知識結構、重難點等都存在問題的現狀。

圖2 運動分解示意圖

實際上，氣藏中并不存在氣水截然分開的界面，而是有一個氣水飽和度漸變的過渡帶［3］。氣水過渡帶在垂向上用氣水同層頂底面海拔垂深來表示，在平面上用氣水內外邊界線作圖深度來表示。

事情很快敗露。媽用笤帚狠狠抽打三哥，他哭著卻不躲，死心塌地接受懲罰。哥哥姐姐拼命護著三哥，也跟著哭了起來。媽打著打著卻一把摟過我們兄妹也哭了，比我們更傷心。

粒子在沿電場方向,反復做加速相同的減速運動、加速運動,接下來有兩種方法得到一個結論.

第一種方法是公式法:

①

②

③

由①式與②式可得v2=v′sinθ

由③式與②式可得v1=v3

同理并依次類推可知v2d=v4d=v6d=v′sinθ′;v1d=v3d=v5d

第二種方法是速度圖像法,如圖3所示.

圖3 速度圖像法示意圖

以上各式聯立代入數據化簡可得6cos2θ′-8sinθ′cosθ′+1=0

即tan2θ′-8tanθ′+7=0

在建筑工程施工過程中，鋼筋、混凝土是最主要、常見的施工材料。由其澆筑而成的梁板柱質量如何，是否符合設計要求，需對其進行檢測，確保在建筑工程使用性能上達到質量標準要求。在建設工程中主體結構是其重中之重的部分，關系到整個工程的安危。目前，在工程建設中常見的主體結構檢測主要有以下幾種類型：①相關監督行政部門要求的工程質量檢測；②對施工質量有疑慮的，需要進行實體結構檢測；③試件、試塊及相關材料送檢數量不足或不送檢的結構構件，需要進行實體結構檢測；④主要結構受火災、化學侵蝕、凍融等災害影響，需要進行實體結構檢測；⑤結構用途變更、改建擴建等，需要進行實體結構檢測。

以地形圖為基礎，實地采集研究范圍內建筑物層數、位置等數據，構建三維模型。實際情況中，觀察城市天際線的視點是多方位的、動態化的，但考慮到城市建設發展的現實需要，無法將所有的視點位置——納入考量。由于研究主要針對天際線本身的普遍特征，因此直接通過對三維模型立面的平行透視（圖4），生成天津海河沿岸天際線輪廓（圖5）。

推論應用變式示例

求:(1)如果AB邊長為8d,要使粒子均能從CD邊射出,初動能應該滿足什么條件?

強營養：放苗后適時投喂，保證營養，可使蝦苗盡快恢復體質，適應蝦塘環境。在蝦苗上罾前，向水體中潑灑一些益生菌，既可以改善幼體的腸道環境，促進攝食，增強抗病能力，又可以提高生長速度和成活率。同時，益生菌可培養浮游動物，除作為蝦苗活餌料外，還能控制小型藻類的快速繁殖，穩定水體，減少早期病害的發生。

echo “OK Binding the socket on $address:$port...”;

要使粒子能從CD邊射出,粒子入射初動能應該小于2qEd

從傳統成本管理到精細成本管理的過渡中，企業在成本管理的道路上不斷探索，傳統成本管理的信息處理模式較落后，沒有考慮企業所處的信息化背景，很少使用計算機，沒有充分利用Internet、EDI等信息技術，導致信息不完整、傳遞不及時，信息無法有效使用，無法為企業管理者提供決策支持。傳統成本管理主要以手工處理方式為主，手工處理方式的局限性是只能提供企業的歷史資料，基于歷史資料所作出的成本控制方案是事后控制，不能對生產流程的成本控制進行實時監控。有些企業為了減少成本，例如盲目減少公司的投資成本，導致公司在生產得不到保證；還有在生產環節為降低成本，減少正當材料的使用量，最終導致企業產品質量出問題等。

解得tanθ′=7(舍去)或tanθ′=1

圖4 例2解析示意圖

2 變式拓展

(1)現在電場中軸線上方的電場分界線的什么位置放置一氦原子核,可以使氫原子核能與之發生碰撞?畫出氫原子核沒有發生碰撞時的運動軌跡,并求出碰撞之后二者速度.

(2)如果另一質子,與從裝置左端中點射入電場的質子平行逆向,從D點射入電場,二者同時射入電場,判斷二者是否會相撞,二者以多大的初動能入射才能相撞,相撞之后二者分別如何運動?

答案(1)把氦原子核放置于,距離氫原子核射入點,豎直向上2d、水平向右4d的位置,或豎直向上4d、水平向右8d的位置,可以使氫原子核能與之發生碰撞.

這樣二質子將在電場中軸線上方的區域的中央位置相碰撞,根據動量守恒定律和能量守恒定律,兩個質量相同的粒子碰撞之后速度互換,所以兩個質子碰撞之后各自反向以原來的速度大小,從原來的軌跡返回,從射入點射出電場.

圖7 變式拓展2示意圖

1.1.2 排除標準 ①合并敗血癥、化膿性腦膜炎等嚴重感染性疾病；②合并代謝性疾病；③染色體疾病及先天畸形；④TORCH-IgM檢查陽性；⑤合并圍生期窒息、顱內出血、缺氧缺血性腦病及嚴重頭顱血腫等。

質子將從BC邊再次射入電場.

2）其他土地利用類型都有不同程度的減少，其中水域和耕地減少的最為明顯，1985－2000年和2000－2016年水域的減少速度分別為0.08%和0.19%，耕地的減少速度分別為0.12%和0.14%；

如果質子從C點射出磁場進入電場,其在電場和磁場中的運動軌跡示意圖如圖8所示:

唐代門蔭入仕主要有擔任衛官，或進入學館學習，或充任齋郎、挽郎這三種途徑。通過番上服役或納資若干年后，參加由本司組織的簡試，合格后即可獲得出身資格，之后才有資格參加吏部或兵部的銓選考試。在這過程中就有人通過竄改、偽造自己身份，順利進入官僚系統。特別是安史之亂之后，由于家譜喪失，政府甲庫文書被毀，導致吏部銓曹毫無根據，難以辨別真偽，假冒之風盛行。

圖8 運動軌跡示意圖