巧妙构建带电粒子在电磁场中运动问题的全景思维
——基于江苏省高考物理试卷压轴题的变式拓展

张 伟

(河北省沧州市第十中学,河北 沧州 061000)

2022年高考江苏压轴题第15题,综合性强,具有一定难度.基于此,文章先深挖此题蕴含的解题规律,在此基础上再进行全方位变式拓展.

1 原题解析及推论

(江苏省2022年高考物理试卷第15题)某装置用电场控制带电粒子运动,工作原理如图1所示,矩形ABCD区域内存在多层紧邻的匀强电场,每层的高度均为d,电场强度大小均为E,方向沿竖直方向交替变化,AB边长为12d,BC边长为8d,质量为m、电荷量为+q的粒子流从装置左端中点射入电场,粒子初动能为Ek,入射角为θ,在纸面内运动,不计重力及粒子间的相互作用力.

时钟基因Bmal1/Per2的节律异常与糖代谢病理状态如糖尿病以及心肌功能紊乱密切相关[3-4]。研究表明，时钟基因节律的紊乱可能是糖尿病心肌损伤的重要内源性机制[5],然而时钟基因在糖尿病心肌损伤中的表现形式以及相关的调控机制目前少有详细的报道。本实验旨在探索糖尿病对心肌时钟基因Bmal1/Per2昼夜表达的影响及其具体形式，以期为防治糖尿病心血管疾病提供新的靶点和思路。

图1 工作原理示意图

(1)当θ=θ0时,若粒子能从CD边射出,求该粒子通过电场的时间t;

(2)当Ek=4qEd时,若粒子从CD边射出电场时与轴线OO′的距离小于d,求入射角θ的范围;

不一样的学生，智力因素与非智力因素是存在差异的，这就导致学生对于所学内容的学习能力是不一致的。特别是高中政治，因为学科自身的特征，学生常常感到无聊、乏味，学生的学习水平也就因此产生了不同的等次。这就需要教师在编排微课内容时，一定要考虑到不同层次学生的自身能力，根据学生的情况编排同一水平的内容，以激发各个层次学生的学习兴趣和学习自主性。

解析(1)电场方向竖直向上,粒子所受电场力在竖直方向上,粒子在水平方向上做匀速直线运动,速度分解如图2所示粒子在水平方向的速度为vx=vcosθ0

大学物理是全日制理工科本科教育非常重要的基础课程，课程所研究的规律具有极大的普遍性，其中包含的物理学概念、理论与方法是理工科同学学好专业课和开展专业领域创新研究的基础。然而，与其重要性相矛盾的却是课程中所涉及的概念多、定律多、难度高，整体知识体系庞大，课时较少等问题；非物理专业学生对大学物理学习兴趣一般，不适应该门课程的思维方式和教学内容，理解掌握知识结构、重难点等都存在问题的现状。

图2 运动分解示意图

实际上，气藏中并不存在气水截然分开的界面，而是有一个气水饱和度渐变的过渡带［3］。气水过渡带在垂向上用气水同层顶底面海拔垂深来表示，在平面上用气水内外边界线作图深度来表示。

事情很快败露。妈用笤帚狠狠抽打三哥，他哭着却不躲，死心塌地接受惩罚。哥哥姐姐拼命护着三哥，也跟着哭了起来。妈打着打着却一把搂过我们兄妹也哭了，比我们更伤心。

粒子在沿电场方向,反复做加速相同的减速运动、加速运动,接下来有两种方法得到一个结论.

第一种方法是公式法:

①

②

③

由①式与②式可得v2=v′sinθ

由③式与②式可得v1=v3

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

第二种方法是速度图像法,如图3所示.

图3 速度图像法示意图

以上各式联立代入数据化简可得6cos2θ′-8sinθ′cosθ′+1=0

即tan2θ′-8tanθ′+7=0

在建筑工程施工过程中，钢筋、混凝土是最主要、常见的施工材料。由其浇筑而成的梁板柱质量如何，是否符合设计要求，需对其进行检测，确保在建筑工程使用性能上达到质量标准要求。在建设工程中主体结构是其重中之重的部分，关系到整个工程的安危。目前，在工程建设中常见的主体结构检测主要有以下几种类型：①相关监督行政部门要求的工程质量检测；②对施工质量有疑虑的，需要进行实体结构检测；③试件、试块及相关材料送检数量不足或不送检的结构构件，需要进行实体结构检测；④主要结构受火灾、化学侵蚀、冻融等灾害影响，需要进行实体结构检测；⑤结构用途变更、改建扩建等，需要进行实体结构检测。

以地形图为基础，实地采集研究范围内建筑物层数、位置等数据，构建三维模型。实际情况中，观察城市天际线的视点是多方位的、动态化的，但考虑到城市建设发展的现实需要，无法将所有的视点位置——纳入考量。由于研究主要针对天际线本身的普遍特征，因此直接通过对三维模型立面的平行透视（图4），生成天津海河沿岸天际线轮廓（图5）。

推论应用变式示例

求:(1)如果AB边长为8d,要使粒子均能从CD边射出,初动能应该满足什么条件?

强营养：放苗后适时投喂，保证营养，可使虾苗尽快恢复体质，适应虾塘环境。在虾苗上罾前，向水体中泼洒一些益生菌，既可以改善幼体的肠道环境，促进摄食，增强抗病能力，又可以提高生长速度和成活率。同时，益生菌可培养浮游动物，除作为虾苗活饵料外，还能控制小型藻类的快速繁殖，稳定水体，减少早期病害的发生。

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

要使粒子能从CD边射出,粒子入射初动能应该小于2qEd

从传统成本管理到精细成本管理的过渡中，企业在成本管理的道路上不断探索，传统成本管理的信息处理模式较落后，没有考虑企业所处的信息化背景，很少使用计算机，没有充分利用Internet、EDI等信息技术，导致信息不完整、传递不及时，信息无法有效使用，无法为企业管理者提供决策支持。传统成本管理主要以手工处理方式为主，手工处理方式的局限性是只能提供企业的历史资料，基于历史资料所作出的成本控制方案是事后控制，不能对生产流程的成本控制进行实时监控。有些企业为了减少成本，例如盲目减少公司的投资成本，导致公司在生产得不到保证；还有在生产环节为降低成本，减少正当材料的使用量，最终导致企业产品质量出问题等。

解得tanθ′=7(舍去)或tanθ′=1

图4 例2解析示意图

2 变式拓展

(1)现在电场中轴线上方的电场分界线的什么位置放置一氦原子核,可以使氢原子核能与之发生碰撞?画出氢原子核没有发生碰撞时的运动轨迹,并求出碰撞之后二者速度.

(2)如果另一质子,与从装置左端中点射入电场的质子平行逆向,从D点射入电场,二者同时射入电场,判断二者是否会相撞,二者以多大的初动能入射才能相撞,相撞之后二者分别如何运动?

答案(1)把氦原子核放置于,距离氢原子核射入点,竖直向上2d、水平向右4d的位置,或竖直向上4d、水平向右8d的位置,可以使氢原子核能与之发生碰撞.

这样二质子将在电场中轴线上方的区域的中央位置相碰撞,根据动量守恒定律和能量守恒定律,两个质量相同的粒子碰撞之后速度互换,所以两个质子碰撞之后各自反向以原来的速度大小,从原来的轨迹返回,从射入点射出电场.

图7 变式拓展2示意图

1.1.2 排除标准 ①合并败血症、化脓性脑膜炎等严重感染性疾病；②合并代谢性疾病；③染色体疾病及先天畸形；④TORCH-IgM检查阳性；⑤合并围生期窒息、颅内出血、缺氧缺血性脑病及严重头颅血肿等。

质子将从BC边再次射入电场.

2）其他土地利用类型都有不同程度的减少，其中水域和耕地减少的最为明显，1985－2000年和2000－2016年水域的减少速度分别为0.08%和0.19%，耕地的减少速度分别为0.12%和0.14%；

如果质子从C点射出磁场进入电场,其在电场和磁场中的运动轨迹示意图如图8所示:

唐代门荫入仕主要有担任卫官，或进入学馆学习，或充任斋郎、挽郎这三种途径。通过番上服役或纳资若干年后，参加由本司组织的简试，合格后即可获得出身资格，之后才有资格参加吏部或兵部的铨选考试。在这过程中就有人通过窜改、伪造自己身份，顺利进入官僚系统。特别是安史之乱之后，由于家谱丧失，政府甲库文书被毁，导致吏部铨曹毫无根据，难以辨别真伪，假冒之风盛行。

图8 运动轨迹示意图