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  3. 试题：有三根长度皆为l=1.00m的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板上的O点，另一端分别拴有质量皆为m=1.00×10-2kg的带电小球A和B，它们的电量分别为-q和+q，q=1.00×10-7C。A、B之间用另一根线连接起来。空间中存在大小

试题：有三根长度皆为l=1.00m的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板上的O点，另一端分别拴有质量皆为m=1.00×10-2kg的带电小球A和B，它们的电量分别为-q和+q，q=1.00×10-7C。A、B之间用另一根线连接起来。空间中存在大小

admin2015-12-22  15
问题 试题：有三根长度皆为l=1.00m的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板上的O点，另一端分别拴有质量皆为m=1.00×10-2kg的带电小球A和B，它们的电量分别为-q和+q，q=1.00×10-7C。A、B之间用另一根线连接起来。空间中存在大小为E=1.00×106N／C的匀强电场，场强方向沿水平向右，平衡时A、B球的位置如图所示。现将O、B之间的线烧断，由于有空气阻力，A、B球最后会达到新的平衡位置。求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少?(不计两带电小球间相互作用的静电力，g取10m／s2)
   
上面的题目是2002年高考理科综合能力测试压轴题，以电场中两个带电小球的运动命题，涉及力学、静电学的多方面知识，解题时需使用正交分解法、整体法和隔离法等多种方法，且数学运算较复杂，是一道物理学科内综合题，用于全面考查考生综合分析能力、推理判断能力和运用数学工具解题的能力。
问题：如果需要在习题课中，以此题为例，通过创设问题情境的方法，指导学生审题方法，你将如何设计问题，以及设计问题的作用是什么?
选项
答案问题设计如下： 问题1：两个带电小球所受重力和电场力有何特点及关系?[答案：两者均为恒力，且大小相等] 问题2：题中涉及几个物理状态、几个物理过程?[答案：两个状态、一个过程] 问题3：题中“有空气阻力”发生在什么时候?平衡时存在空气阻力吗?[答案：小球在运动时才受空气阻力，平衡时不存在空气阻力] 问题4：你能判断出新的平衡状态的情景吗?能做出说明或论证吗?[答案：可以将两球看成整体，根据竖直方向受力确定OA线必竖直，再隔离+q，根据重力和电场力的关系确定出AB线与竖直方向的夹角为45°] 作用：问题1挖掘了本题的隐含条件──重力和电场力大小相等，问题3解决了疑点──空气阻力的存在与否，问题2和问题4暗示了解题关键──新的平衡状态的确定。在学生回答问题的过程中，既引导了学生积极思考又培养了学生审题方法和审题能力。
解析
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