电场的一道老题,有电场力参与的抛体与圆周运动。
第一问就是一个正宗的类抛体运动,题干中交代了粒子的质量和电量,电容器板长及间距,恰好由A点沿切线落入,这是一个很好的条件,而且直接告知了与A点相关的角度。
通过类抛体运动,可以求出A点的速度,然后做圆周运动。做圆周运动的过程中,重力和电场力这两个恒力做功。考虑C点的最小速度,可以求得能通过C点不脱离轨道的最大半径。
还有一种不脱离轨道的情况,就是压根到不了C点,上到一定高度后返程,这种情况下不脱离轨道的最小半径就是与圆轨道圆心等高时速度为零对应的轨道半径。
本题看上去人畜无害,平平淡淡,但对于初次碰到的同学,还有一个坑。就是不脱离轨道时返程的情况。看见是圆轨道,一般思维就定势了,就想着从圆周运动的角度去考虑,能把最到点的速度考虑到,但对于返程的情况,从思维的落脚点就可能没有考虑。
如何规避这种可能的漏解情况呢?硬抠字面意思几乎没有补救的可能,能读出这层意思就不会漏解,一旦第一次读不出来,除非有人能点醒,否则就没有这种可能了。规避的办法可行的似乎是解题习惯,涉及轨迹的问题最好是画图,动手画图的同时就是打开思路的过程。不脱离轨道时到达最高点的的速度首先思考的是0,接着再考虑0是否合理,或许这样在画图的过程中从上半圆移到下半圆时就能触发思维灵感。
物理解题过程,一旦建模这一步走完后,接下来就是转战数学战场,代数运算和几何作图是两大方向。两个方向之下注意细节也就可以把一个题解完美了。