俞国富

(浙江省杭州师范大学附属中学,浙江 杭州 310030)

2020年7月浙江省物理选考第22题取材于离子诊断测量仪,将物理与生产实践和科技应用紧密联系起来,充分体现了物理在生产和科技应用中的重要作用．它考查了牛顿第二定律、圆周运动规律、动量定理等考点,覆盖面广,综合性强,是一个传统的带电粒子在电磁场中的运动问题．试题陈题新出,颇有创新意识．笔者通过详细研究发现本题的设问还可拓展延伸,似乎意犹未尽．现略加以拓展,旨在抛砖引玉,引起各位同行作深入的讨论．

1 原题呈现

图1

(1) 求离子速度v的大小及c束中的离子射出磁场边界HG时与H点的距离s;

(2) 求探测到3束离子时探测板与边界HG的最大距离Lmax;

(3) 若打到探测板上的离子被全部吸收,求离子束对探测板的平均作用力的竖直分量F与板到HG距离L的关系．

本题是一个传统的带电粒子在磁场中的运动问题．本题的一大亮点是磁场中平移圆知识的应用．这一知识考查了学生思维的深刻性,对物理教学中培养学生良好的思维提出了更高的要求,彰显物理学科核心素养的命题导向,对教师的教学和学生的复习具有引领和指导作用．

2 试题拓展

原题中,左侧3束离子束之间的距离为恒定0.6R．笔者认为可以通过调整3束离子束之间的距离,研究能探测到3束离子时探测板与边界OG的最大距离Lmax,以及对应探测板的最小宽度等方面加以拓展．

假如3束离子束之间宽度d可变,探测板CD的宽度不……