沈金贤

【摘 要】自古以来，考试在我国教育体制中占据着重要地位，古有科举考试，今有中考、高考以及成人考试等。高考在一定程度上，对人的一生起着决定性作用。物理作为重要学科之一，对高考有重要影响。本文旨在通过对物理高考与竞赛中带电质点在复合场中做曲线运动问题解析进行探究，进而提出该类题型解题思路。

【关键词】物理 高考 竞赛 带电质点在复合场中做曲线运动 问题解析

近年来，我国各地有关教育部门纷纷开展了物理竞赛相关活动，旨在通过物理竞赛来丰富学校的教学内容，拓展学生思维能力，帮助学生建立积极的思维模式。特别是近年来在高考中也存在物理竞赛的一些题目类型，这在一定程度上为学生顺利通过高考奠定了基础。

一、带电质点在复合场中做曲线运动所涉及的基本要点

在物理学科中，将复杂的问题进行深度剖析、分解为简单的问题是物理解题思路的核心，以带电质点在复合场中做曲线运动为例，无论在高考还是物理竞赛中，无论题型设计有多复杂，归根结底是对基本理论的深度思考。具体如下：

1.带电质点在复合场中做曲线运动的本质

带电质点在复合场中做曲线运动其本质属于力学问题，带电质点的受力情况、运动曲线均比较复杂，通过对力学的基本规律对此类问题进行解决，是带电质点在复合场中做曲线运动题型的关键所在。在具体分析带电质点在复合场中的受力情况时，要注意以下两点：

第一，带电质点本身无论是否存在运动，其在重力场所受到的重力以及在匀强电场中所受到的电场力，都属于恒力。带电质点所做的功与运动的路径没有任何关系，只与其开始位置和结尾位置在重力场之中的高度位置差或者在电场位置的电势差有关。

第二，带电质点是否会受到洛伦兹力只取决于其在磁场中进行运动，并且带电质点的运行速度和磁场不平行时才会受力。受力的方向始终与力的运行速度相垂直，力的大小因速度的改变而改变。

2.带电质点在复合场中的运动的基本模型

对带电质点在复合场中做曲线运动问题的解析，关键在于对带电质点在复合场中的常见的两种运动基本模型进行分析，具体如下：

带电质点在复合场中做匀速圆周运动：通常情况下，带电质点在复合场中的运动均为直线运动，但是在受洛伦兹力向心力的基础上，当带电质点在电场中的电场力以及重力两者相平衡时，此时，带电质点在复合场中做匀速圆周运动。

带电质点在复合场中做较为复杂的曲线运动：当带电质点在复合场中所受电场力、重力等不断变化与质点速度不再同一直线时，带电质点在复合场中做较为复杂的曲线运动。此时，我们在解题过程中则要考虑用能量守恒定律、观点来进行解决问题。因此，带电质点在复合场中做曲线运动问题的解题的关键在于对带电质点在复合场中的受力情况、运动情况特点进行分析，遵循能量守恒。

二、以典型例题为例对带电质点在复合场中做曲线运动提出问题解析思路

2010年福建考试题：如图所示的装置，左半部为速度选择器，右半部为匀强的偏转电场。一束同位素离子流从狭缝S1射入速度选择器，能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2射出的离子，又沿着与电场垂直的方向，立即进入场强大小为E的偏转电场，最后打在照相底片D上。已知同位素离子的电荷量为q（q>0），速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为E0的匀强电场和磁感应强度大小为B0的匀强磁场，照相底片D与狭缝S1、S2的连线平行且距离为L，忽略重力的影响。

第一，求从狭缝S2射出的离子速度V0的大小；

第二，若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度V0方向飞行的距离为X，求出X与离子质量M之间的关系式（用E0、B0、E、q、m、L表示）。

具体解题思路：首先根据物体受力状况和运动特点把物体运动进行分类，选择合适的物理定律来解决问题。本题考虑带电质子在电场中的直线运动和匀速曲线运动规律，根据共点力平衡和类平抛运动的规律在解题过程中要能量守恒来解决问题。

解析过程：

（1）从速度选择器射出的离子满足公式为

qE0=qv0B0 ①

因此v0=

（2）在匀强偏转电场中带电离子做类平抛运动，因此，

X=v0t ③

L=

综上所述，物理解题思路的培养在物理教学中起着重要的作用，一方面，教师对中学生解题思路的培养，可以有效提高学生的解题能力，以应对高考、物理竞赛等相关类型的考试，为学生迈向更高层次的学府奠定基础；另一方面，学生物理学科解题思路的培养，有助于培养学生的逻辑思维能力、分析问题、解决问题的能力，对学生日后成人有着重要的影响。因此，中学物理教学不仅要关注学生基础知识的学习，更加要关注学生解题思路的培养与锻炼，让学生从根本上能够对所学知识进行学以致用，举一反三，实现物理学科教育的真正目的。

参考文献

[1]张洪明.物理高考与竞赛中带电质点在复合场中做曲线运动问题解析[J].中学物理（高中版），2013，31（7）：82-84.

[2]吕亚明.一题多解，活化物理问题方法[J].数理化学习（高一二版），2016，（4）：48-49.

[3]乔洁琼.理想模型在高中物理教学中的應用研究[D].辽宁师范大学，2013.