1、學案 混合場中的物體平衡知識回顧知識回顧1.電場力電場力 （1）電場力的方向）電場力的方向:正電荷受電場力的方向與場強正電荷受電場力的方向與場強方向方向 ,負電荷受電場力的方向與場強方向負電荷受電場力的方向與場強方向 . （2）電場力的大小）電場力的大小:F F=qEqE,若為勻強電場若為勻強電場,電場力電場力則為則為 力力,若為非勻強電場若為非勻強電場,電場力將與電場力將與 有關有關.2.安培力安培力 （1）方向）方向:用左手定則判定用左手定則判定.F F一定垂直于一定垂直于I I、B B,I I、B B可以互相垂直也可以互相不垂直可以互相垂直也可以互相不垂直,I I、B B中任一量反中任一

2、量反向向,F F .也反向也反向位置位置恒恒一致一致相反相反 （2）大小）大小:F F=BILBIL.此式只適用于此式只適用于B B和和I I互相垂直的情況互相垂直的情況,且且L L是導線的是導線的 長度長度.當導線電流當導線電流I I與磁場與磁場B B平行時平行時,F F最小最小=0.3.洛倫茲力洛倫茲力 （1）洛倫茲力的方向）洛倫茲力的方向洛倫茲力的方向既與電荷的運動方向垂直洛倫茲力的方向既與電荷的運動方向垂直,又與又與磁場方向垂直磁場方向垂直,所以洛倫茲力的方向總是垂直于運所以洛倫茲力的方向總是垂直于運動電荷的速度方向和磁場方向所確定的動電荷的速度方向和磁場方向所確定的 .洛倫茲力的方向

3、總垂直于電荷運動方向洛倫茲力的方向總垂直于電荷運動方向,當電荷當電荷的運動方向發(fā)生變化時的運動方向發(fā)生變化時,洛倫茲力的方向也洛倫茲力的方向也 .有效有效平面平面隨之變隨之變化化由于洛倫茲力的方向總與電荷的運動方向垂直由于洛倫茲力的方向總與電荷的運動方向垂直,所以洛倫茲力對電荷永不所以洛倫茲力對電荷永不 . （2）洛倫茲力的大?。┞鍌惼澚Φ拇笮?F F洛洛=qvBqvBsin .當當 =90時時,F F洛洛=qvBqvB,此時此時,電荷受到的洛倫茲力最電荷受到的洛倫茲力最大大;當當 =0或或180時時,F F洛洛=0,即電荷在磁場中平行于即電荷在磁場中平行于磁場方向運動時磁場方向運動時,電荷不

4、受洛倫茲力作用電荷不受洛倫茲力作用;當當v v=0時時,F F洛洛=0,說明磁場只對說明磁場只對 的電荷產生力的電荷產生力的作用的作用.做功做功運動運動方法點撥方法點撥1.帶電粒子在電場和重力場中的平衡問題仍然滿足帶電粒子在電場和重力場中的平衡問題仍然滿足 條件條件,且電場一般為勻強電場且電場一般為勻強電場.2.如果帶電粒子在重力場、電場和磁場內做直線運動如果帶電粒子在重力場、電場和磁場內做直線運動,則一定是則一定是 ,因為因為F F洛洛v v.3.帶電粒子在混合場內運動的動力學問題帶電粒子在混合場內運動的動力學問題,一般要首一般要首先結合粒子的運動狀態(tài)進行先結合粒子的運動狀態(tài)進行 ,采用矢量

5、三采用矢量三角形法或正交分解法結合平衡條件列式求解角形法或正交分解法結合平衡條件列式求解.勻速直線運動勻速直線運動平衡平衡受力分析受力分析類型一類型一 電場與重力場中的平衡問題電場與重力場中的平衡問題例例1 （2009大連模擬）如圖大連模擬）如圖1所示所示,傾角為傾角為30的粗的粗糙絕緣斜面固定在水平地面上糙絕緣斜面固定在水平地面上,整個裝置處在垂直斜整個裝置處在垂直斜面向上的勻強電場之中面向上的勻強電場之中,一質量為一質量為m m、電荷量為、電荷量為-q q的的小滑塊恰能沿斜面勻速下滑小滑塊恰能沿斜面勻速下滑,已知滑塊與斜面之間的已知滑塊與斜面之間的動摩擦因數為動摩擦因數為 ,求該勻強電場場

6、強求該勻強電場場強E E的大小的大小.43圖圖1 解析解析 受力分析如下圖所示受力分析如下圖所示,由題意得由題意得mgmgsin -F Ff=0F FN-mgmgcos -F F=0F F=qEqEF Ff= FN由由得得mgmgsin -（mgmgcos +qEqE）=0解之得解之得E E=代入數據得代入數據得E E=答案答案qmgmgcossinqmg63qmg63拓展探究拓展探究上例中若電場方向水平向左上例中若電場方向水平向左,則該勻強電場的場強則該勻強電場的場強E的大小為多少的大小為多少?解析解析 電場力電場力F F水平向右水平向右,由受力分析知由受力分析知mgmgsin -F Ff-

7、F Fcos =0F FN=mgmgcos +F Fsin F F=qEqEF Ff=F FN解之得解之得E E=E E=答案答案)cossin()cos(sinqmgqmg153qmg153預測預測1 （2009上海虹口區(qū)）如圖上海虹口區(qū)）如圖2所示，質量為所示，質量為m m的物的物體帶正電體帶正電Q Q在斜面上處于靜止狀態(tài)，物體與斜面均在勻在斜面上處于靜止狀態(tài)，物體與斜面均在勻強電場內，勻強電場強電場內，勻強電場E E方向方向水平向右水平向右.當斜面的傾角當斜面的傾角 逐漸增逐漸增大（大（ 90），而該帶電體仍靜），而該帶電體仍靜止在斜面上時，則（止在斜面上時，則（）A.物體克服電場力做功物體克服電場力做功B.物體所受靜摩擦力的方向可能會改變物體所受靜摩擦力的方向可能會改變180C.物體的重力勢能逐漸增大，電勢能逐漸減小物體的重力勢能逐漸增大，電勢能逐漸減小D.物體的重力勢能逐漸增大，電勢能逐漸增大物體的重力勢能逐漸增大，電勢能逐漸增大解析解析 0 F Ff時，線圈將加速度向左動，最終勻速時，線圈將加速度向左動，最終勻速.RERLh2)(kRvLh12)(kRvLh12)(k設線圈勻速時的速度為設線圈勻速時的速度為v v，則有，則有=F Ff解得解得v v=v v1-（3）線圈的加速度最終與磁場的加速度相同，即）線圈的加速度最終與磁場的加速度相同，即