图片
第一句，“如图所示,在0xy坐标系x>0,y>0区域内充满垂直纸面向里,磁感应强度大小为B的匀强磁场。”
这句话里告诉我们如下信息：
第一，在平面直角坐标系的第一象限内存在匀强磁场；
第二，匀强磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B;
根据以往做题经验可以推理出，这里可能会涉及到带电粒子在匀强磁场中运动，即洛伦兹力提供向心力！
第二句，“磁场中放置一长度为L的挡板,其两端分别位于x、y轴上M、N两点,∠OMN=60°,挡板上有一小孔K位于MN中点。△OMN之外的第一象限区域存在恒定匀强电场。”
这句话里告诉我们如下信息：
第一，匀强磁场里有一个如图所示的挡板，挡板与x轴负方向成60°,长度为L;
第二，挡板的中点处有一个小孔K；
第三，挡板的左侧只有匀强磁场，挡板的右侧还有匀强电场！也就是说挡板的右侧是匀强电场与匀强磁场的叠加场！
第三句，“位于y轴左侧的粒子发生器在0<y<✓3L/2的范围内可以产生质量为m,电荷量为+q的无初速度的粒子。”
这句话里告诉我们如下信息：
第一，粒子发生器产生的粒子的质量为m，电荷量为+q；
第二，粒子发生器产生粒子的范围是0＜y＜✓3L/2,也就是在x轴以上，这个范围内有粒子产生。
第三，考虑到MN长度为L,∠MNO=60°，即ON的长度为✓3L/2,即ON间都有水平向右的粒子穿过！
第四句，“粒子发生器与y轴之间存在水平向右的匀强加速电场,加速电压大小可调,粒子经此电场加速后进入磁场,挡板厚度不计,粒子可沿任意角度穿过小孔,碰撞挡板的粒子不予考虑,不计粒子重力及粒子间相互作用力。”
这段话可以得出来如下信息：
第一，粒子发生器在第二象限，与y轴有一定距离；
第二，粒子发生器与y轴间存在匀强电场，电场方向水平向右，电场强度的大小可以调节，也就是电场力做功可以调节，也就是进入第一象限，也就是匀强磁场时的速度大小可以调节！
第三，挡板厚度不计，也就是可以认为小孔K是一个点，那么就可以以任意方向从挡板左侧通过K点进入右侧！
第四，碰撞挡板的粒子不计，也就是只需要考虑通过K点的粒子，重力不计，粒子间相互作用力不计，也就是只需要考虑电场力与磁场力！
第一问，“(1)求使粒子垂直挡板射入小孔K的加速电压Uo;”
这一问告诉我们的信息是：
第一，粒子经过MNO间匀强磁场偏转后，速度方向与NN板垂直，而入射磁场时速度方向与ON垂直，所以，N是粒子运动轨迹的圆心，NK长度是半径，即r=L/2，进而可以根据洛伦兹力提供向心力求出线速度大小V！
第二，把粒子从静止加速度到V,那么匀强电场的加速电压U0是多大呢？
这里可以用动力学求解，也可以用动能定理求解！
所以：
图片
第二问，“调整加速电压,当粒子以最小的速度从小孔K射出后恰好做匀速直线运动,求第一象限中电场强度的大小和方向;”
这一问告诉我们的信息有：
第一，粒子在板MN的右侧叠加场里做匀速直线运动，也就是电场力与洛伦兹力相互平衡；
第二，粒子从小孔K中穿过，且速度最小！速度最小时运动半径最小，而入射速度方向与ON垂直，则圆心O'一定在ON上，且在入射点的上方！而O'K的长度为半径r',所以当O'K最小时半径最小，速度最小，由几何关系可知，O'K最小时垂直ON,即此时O'K=r'=L/4！
所以，
图片
第三问，“
图片
这一问给了加速电压，所以可以直接计算出加速后的速度大小，进而可以计算出进入OMN间匀强磁场中运动的半径，并可以确定运动轨迹：图片
在运动轨迹的基础上，可以计算得出运动粒子从小孔K间射入叠加场时速度的方向，对此时粒子的洛伦兹力分解可以知道，沿x轴负方向的分力与电场力平衡，那么，对粒子速度分解可以得到，沿y轴方向的速度刚好能够做匀速直线运动，则沿x轴方向的分速度受到的洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动！
图片
在这种情况下，什么时候距离y轴最近呢？？为什么四分之三个周期时最近呢？图片
试题情境：教学情境物理模型：点电荷，匀强磁场、匀强电场、匀速圆周运动、匀速直线运动！必备知识：动能定理、牛顿第二定律、向心力、洛伦兹力、左手定则、二力平衡、静电场力！关键能力：理解能力、推理能力、建模能力、创新能力、阅读能力物理思想：理想模型、物理素养：力与运动观念、能量观念 本站仅提供存储服务，所有内容均由用户发布，如发现有害或侵权内容，请点击举报。