高中物理典型问题12等效重力场.docxVIP

等效重力场问题 一、在重力场中竖直平面问题 最高点 最高点 绳拉物体在竖直平面内做圆周运动规律 最低点（平衡位置） 临界最高点：重力提供向心力，速度最小 速度最大、拉力最大 二、在力场、电场等叠加而成的复合场问题 等效重力场：力场、电场等叠加而成的复合场。重等效重力：重力、电场力的合力 处理思路：①受力分析，计算等效重力（重力与电场力的合力）的大小和方向 ②在复合场中找出等效最低点、最高点。过圆心做等效重力的平行线与圆相交。 ③根据圆周运动供需平衡结合动能定理列方程处理 例 1．光滑绝缘的圆形轨道竖直放置，半径为R，在其最低点A 处放一质量为 m 的带电小球，整个空 3 间存在匀强电场，使小球受到电场力的大小为 3 mg ，方向水平向右，现给小球一个水平向右的初速度v ， 0 使小球沿轨道向上运动，若小球刚好能做完整的圆周运动，求v 及运动过程中的最大拉力 0 例 2．如图所示，ABCD 为表示竖立放在场强为 E=104V/m 的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的 BCD 部分是半径为 R 的半圆环，轨道的水平部分与半圆环相切 A 为水平轨道的一点，而且 AB ? R ? 0.2m. 把一质量 m=100g、带电 q=10－4C 的小球，放在水平轨道的 A 点上面由静止开始被释放后，在轨道的内侧运动。（g=10m/s2）求： 它到达 C 点时对轨道压力是多大？小球所能获得的最大动能是多少？（ 它到达 C 点时对轨道压力是多大？ 小球所能获得的最大动能是多少？ 例 3.在水平方向的匀强电场中，用长为 3 L 的轻质绝缘细线悬挂一质量为m 的带电小球，小球静止 在 A 处，悬线与竖直方向成 300角，现将小球拉至 B 点，使悬线水平，并由静止释放，求小球运动到最低点 D 时的速度大小 例 4.如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点 O，用一根长度 L ? 0.40m 的绝缘细绳把质量为m ? 0.10kg 、带有正电荷的金属小球悬挂在 O 点，小球静止在 B 点时细绳与竖直方向的夹角为 ? ? 37?。现将小球拉至位置A 使细线水平后由静止释放，求： ⑴小球通过最低点C 时的速度的大小； ⑵小球通在摆动过程中细线对小球的最大拉力 O O A θ L + E B C