靜電場微專題十課件

1、微專題(十)用等效法處理帶電體在 電場、重力場中的運動 第1頁，共22頁。等效思維方法就是將一個復(fù)雜的物理問題，等效為一個熟知的物理模型或問題的方法例如我們學(xué)習(xí)過的等效電阻、分力與合力、合運動與分運動等都體現(xiàn)了等效思維方法常見的等效法有“分解”、“合成”，“等效類比”、“等效替換”、“等效變換”、“等效簡化”等，從而化繁為簡，化難為易第2頁，共22頁。帶電體在勻強電場和重力場組成的復(fù)合場中做圓周運動的問題，是高中物理教學(xué)中一類重要而典型的題型對于這類問題，若采用常規(guī)方法求解，過程復(fù)雜，運算量大，若采用“等效法”求解，則能避開復(fù)雜的運算，過程比較簡捷先求出重力與電場力的合力，將這個合力視為一個“

2、等效重力”，將a 視為“等效重力加速度”再將物體在重力場中做圓周運動的規(guī)律遷移到等效重力場中分析求解即可 第3頁，共22頁。 (2015河南省實驗中學(xué)期中考試)如圖所示，一個絕緣光滑圓環(huán)豎直放在水平向右的勻強電場中，圓環(huán)半徑大小為R1.0 m，電場強度大小為E6.0106 V/m，現(xiàn)將一小物塊由與圓心O等高的位置A點靜止釋放，已知小物塊質(zhì)量為m1.6 kg，所帶電荷量為q2.0106 C，釋放后小物塊將沿著圓環(huán)滑動小物塊可視為質(zhì)點，g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.第4頁，共22頁。(1)求當(dāng)物塊滑到圓環(huán)最低點B時對軌道的壓力大小(2)若在圓環(huán)最低點B給小物塊一個水平

3、向左的初速度vB9 m/s，那么物塊能否緊貼圓環(huán)在豎直平面內(nèi)做圓周運動(寫出詳細(xì)分析、判定過程)【解題指導(dǎo)】 第5頁，共22頁。第6頁，共22頁?！敬鸢浮?1)24 N(2)見解析第7頁，共22頁。第8頁，共22頁。第9頁，共22頁。第10頁，共22頁。第11頁，共22頁。2(2015江西省吉安市白鷺洲中學(xué)期中)如圖所示，一條長為L的細(xì)線上端固定，下端拴一個質(zhì)量為m的電荷量為q的小球，將它置于方向水平向右的勻強電場中，使細(xì)線豎直拉直時將小球從A點靜止釋放，當(dāng)細(xì)線離開豎直位置偏角60時，小球速度為0.(1)求：小球帶電性質(zhì)；電場強度E.(2)若小球恰好完成豎直圓周運動，求從A點釋放小球時應(yīng)有的初

4、速度vA的大小(可含根式)第12頁，共22頁?！敬鸢浮恳娊馕龅?3頁，共22頁。3如圖，半徑為r的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套有一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的珠子，現(xiàn)在圓環(huán)平面內(nèi)加一個勻強電場，使珠子由最高點A從靜止開始釋放(AC、BD為圓環(huán)的兩條互相垂直的直徑)，要使珠子沿圓弧經(jīng)過B、C剛好能運動到D. 第14頁，共22頁。(1)求所加電場的場強最小值及所對應(yīng)的場強的方向；(2)當(dāng)所加電場的場強為最小值時，求珠子由A到達(dá)D的過程中速度最大時對環(huán)的作用力大??；(3)在(1)問電場中，要使珠子能完成完整的圓周運動，在A點至少使它具有多大的初動能？ 第15頁，共22頁。第16頁，共22頁。第1

5、7頁，共22頁。4有一絕緣的、半徑為R的光滑圓軌道固定在豎直平面內(nèi)，在其圓心處固定一帶正電的點電荷，現(xiàn)有一質(zhì)量為m，所帶電荷也為正電(其帶電荷量遠(yuǎn)小于圓心處的電荷，對圓心處電荷產(chǎn)生的電場影響很小，可忽略)的小球A，圓心處電荷對小球A的庫侖力大小為F.開始時小球A處在圓軌道內(nèi)側(cè)的最低處，如圖所示現(xiàn)給小球A一個足夠大的水平初速度，小球A能在豎直圓軌道里做完整的圓周運動，重力加速度為g.(1)小球A運動到何處時其速度最?。繛槭裁?？(2)要使小球A在運動中始終不脫離圓軌道而做完整的圓周運動，小球A在圓軌道的最低處的初速度應(yīng)滿足什么條件？ 第18頁，共22頁?！窘馕觥?1)小球運動到軌道最高點時速度最小在圓心處電荷產(chǎn)生的電場中，圓軌道恰好在它的一個等勢面上，小球在圓軌道上運動時，電場力不做功，當(dāng)小球運動到圓軌道最高處時，重力對小球做的