5.物理之考查论证能力

    要求论证的题，是能力要求的较高导次，属于较难的试题。往届高考仅偶尔有这种题，因此，它代表示未来高考走向。这类题属于在等以上程度的考生分析研讨。

由于是新的要求。下面举例说明。

例1．匀强电场的场强E＝2.0×103v/m,方向水平。电场中的光滑绝缘水平面上有两个带电质点，它们的质量均为m＝1.0×10－5kg。质点A带负电,质点B带正电,电量均为q＝1.0×10－9C，开始时两质点位于同一等势面上,A的初速度v10＝1.2m/s，B的初速度v20＝0.4m/s,均沿场强方向。在以后的运动过程中，若用△s表示任意时刻两质点间沿电场方向的距离，问当△s的数值在什么范围内,可判断哪个质点在前面(规定初速方向为前)，当△s的数值在什么范围内下可判断谁前谁后？

分析与解答：依题可知A、B两质点受同样大小的电场力qE,加速度大小恒为a＝qE/m＝0.20m/s2的运动，只是A作匀减直线运动,而B作匀加速直线运动,由于A的初速度v10大于B的初速度v20，故在初始阶段A、B间的距离s－s逐渐增大,但A、B间的速度差v1－v2却逐渐减小。过一段时间后，B的　　　　　　速度就超过了A的速度,A、B间的距离s1－s2就开始减小。发生转折的条件是两者速度相等，即 v1＝v2，此时A、B间的距离最大,且A在前。以t1表示发生转折的时刻，由运动学公式得：

v10－at1＝v20＋at1　　　　　　t1＝2s

　　A、B间的最大距离：

　　△sm＝(v10t1－at12/2)－(v20t1＋at12/2)＝0.8m

　　这以后，△s逐渐减小，设t2时刻△s＝0，即：

　　v10t2－at22/2＝v20t2＋at22/2　t2＝4s

　　当t＞t2时，△s增大，且B在前，并有可能超过0.8m.

综上：当A、B间距离△s小于0.8m时，A可能在前(t＜t2)，B也可能在前

(t2＜t＜t3，可由v20＋at32/2－(v20－at32/2)＜0.8得t3＜(2＋2)s＝4.8)。

　　　当△s大于0.8m时，A一定在后，B一定在前。(利用v－t图可有助于讨论)