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技巧4 逆向思维法
逆向思维法是逆着事件发生的时间顺序或者由果到因进行思考,寻求解决问题的方法。可逆性物理过程中(如运动的可逆性、光路的可逆性等),也可运用反证归谬,执果索因,进行逆向思维。逆向思维有时可以使解答过程变得非常简洁,特别适用于选择题的解答。
【案例】 (多选)长为l、相距为d的平行金属板M、N带等量异种电荷,A、B两带电粒子分别以不同的速度v1、v2从金属板左侧同时射入板间,粒子A从上板边缘射入,速度为v1且平行于金属板,粒子B从下板边缘射入,速度为v2且与下板成一定夹角θ(θ≠0),如图所示。粒子A刚好从金属板右侧下板边缘射出,粒子B刚好从上板边缘射出且速度方向平行于金属板,两粒子在板间某点相遇但不相碰。不计粒子所受重力和空气阻力,则下列判断正确的是( )
A.两粒子所带电荷量一定相同
B.两粒子一定有相同的比荷
C.粒子B射出金属板的速度等于v1
D.相遇点在两板正中位置
[解析] 粒子A在板间做类平抛运动,粒子B刚好从上板边缘射出且速度方向平行于金属板,可看成反向的类平抛运动,两粒子能在板间相遇,说明两粒子具有相同的水平速度,因此粒子B射出金属板的速度等于v1,C正确;粒子A刚好从金属板右侧下板边缘射出,所以两粒子运动轨迹如图所示,故垂直于金属板的方向上两粒子有相同的加速度,由a=可知,它们有相同的比荷但所带电荷量可能不同,A错误,B正确;由对称关系可知,相遇点距离板左、右两侧的距离相等,即从射入到相遇所用时间等于粒子穿过金属板的时间的一半,即t0==,在垂直于板的方向粒子A做初速度为零的匀加速直线运动,故相遇点到上、下板的距离之比等于1∶3,两粒子相遇时粒子B的位移大于A的位移,D错误。
[答案] BC
有时顺着题目描述的运动过程去解题可能会很麻烦,而逆着运动过程思考,比如我们把正向的匀减速至速度为零的直线运动当作反向的初速度为零的匀加速直线运动来处理,更容易解题。
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