6热点专题系列讲解.ppt

1．等效法分析匀强电场、重力场中的运动问题 当带电体的重力和电场力大小可以相比时，不能将重力忽略不计．这时研究对象经常被称为“带电微粒”“带电尘埃”“带电小球”等．这时问题实际上相当于一个力学问题，由于带电体在匀强电场中所受电场力与重力都是恒力，因此处理方法有两种，具体如下表所示. 范例　在水平向右的匀强电场中，有一质量为m、带正电的小球，用长为l的绝缘细线悬挂于O点，当小球静止时，细线与竖直方向夹角为θ，如图所示．现给小球一个垂直于悬线的初速度，小球恰能在竖直平面内做圆周运动，试问： 1．如图所示，在山坡上距坡底B为L的C点竖直固定一根直杆，杆高也是L.杆上端A到坡底B之间有一光滑细绳，一个带电荷量为q、质量为m的物体穿于绳上，整个系统处在水平向右的匀强电场中，已知细绳与竖直方向的夹角θ＝30°.若物体从A点由静止开始沿绳无摩擦地滑下，设细绳始终没有发生形变，求物体在细绳上滑行的时间t.(g取10 m/s2，sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80) 解析：因细绳始终没有发生形变，故知在垂直绳的方向上没有压力存在，即带电物体受到的重力和电场力的合力方向沿绳的方向． 建立“等效重力场”如图所示． 解析：小球先在斜面上运动，受重力、电场力、支持力作用；然后在圆轨道上运动，受重力、电场力、轨道作用力，如图所示， 3．(2015年合肥质检)如图所示，在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心为O、半径为r、内壁光滑，A、B两点分别是圆轨道的最低点和最高点．该区间存在方向水平向右的匀强电场，一质量为m、带负电的小球在轨道内侧做完整的圆周运动(电荷量不变)，经过C点时速度最大，O、C连线与竖直方向的夹角θ＝60°，重力加速度为g.求： 4．如图所示的装置是在竖直平面内放置的光滑绝缘轨道，处于水平向右的匀强电场中，带负电荷的小球从高h的A处由静止开始下滑，沿轨道ABC运动并进入圆环内做圆周运动．已知小球所受静电力是其重力的3/4，圆环半径为R，斜面倾角为θ＝60°，sBC＝2R.若使小球在圆环内能做完整的圆周运动，h至少为多少？(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度为g) 解析：小球所受的重力和静电力都为恒力，故可将两力等效为一个力F，如图所示． 答案：7.7R 菜 单 隐 藏 山东金太阳书业有限公司 高考总复习 物理 热点专题(六)　用等效法解决带电体在匀强电场中的圆周运动问题 (1)小球在做圆周运动的过程中，在哪一位置速度最小？速度最小值多大？ (2)小球在B点的初速度多大？ (1)小球所受到的静电力的大小； (2)小球在A点速度v0多大时，小球经过B点时对圆轨道的压力最小？ 可知F＝1.25mg，方向与竖直方向成37°角．由图可知，小球做完整的圆周运动的临界点是D点．设小球恰好能通过D点，即到达D点时圆环对小球的弹力恰好为零． * * 菜 单 隐 藏 山东金太阳书业有限公司 高考总复习 物理