1、微專題(十)用等效法處理帶電體在 電場(chǎng)、重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 第1頁(yè)，共22頁(yè)。等效思維方法就是將一個(gè)復(fù)雜的物理問(wèn)題，等效為一個(gè)熟知的物理模型或問(wèn)題的方法例如我們學(xué)習(xí)過(guò)的等效電阻、分力與合力、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)等都體現(xiàn)了等效思維方法常見(jiàn)的等效法有“分解”、“合成”，“等效類比”、“等效替換”、“等效變換”、“等效簡(jiǎn)化”等，從而化繁為簡(jiǎn)，化難為易第2頁(yè)，共22頁(yè)。帶電體在勻強(qiáng)電場(chǎng)和重力場(chǎng)組成的復(fù)合場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，是高中物理教學(xué)中一類重要而典型的題型對(duì)于這類問(wèn)題，若采用常規(guī)方法求解，過(guò)程復(fù)雜，運(yùn)算量大，若采用“等效法”求解，則能避開(kāi)復(fù)雜的運(yùn)算，過(guò)程比較簡(jiǎn)捷先求出重力與電場(chǎng)力的合力，將這個(gè)合力視為一個(gè)“

2、等效重力”，將a 視為“等效重力加速度”再將物體在重力場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律遷移到等效重力場(chǎng)中分析求解即可 第3頁(yè)，共22頁(yè)。 (2015河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)期中考試)如圖所示，一個(gè)絕緣光滑圓環(huán)豎直放在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，圓環(huán)半徑大小為R1.0 m，電場(chǎng)強(qiáng)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(diǎn)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(dòng)小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.第4頁(yè)，共22頁(yè)。(1)求當(dāng)物塊滑到圓環(huán)最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力大小(2)若在圓環(huán)最低點(diǎn)B給小物塊一個(gè)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(yùn)動(dòng)(寫出詳細(xì)分析、判定過(guò)程)【解題指導(dǎo)】 第5頁(yè)，共22頁(yè)。第6頁(yè)，共22頁(yè)。【答案】(1)24 N(2)見(jiàn)解析第7頁(yè)，共22頁(yè)。第8頁(yè)，共22頁(yè)。第9頁(yè)，共22頁(yè)。第10頁(yè)，共22頁(yè)。第11頁(yè)，共22頁(yè)。2(2015江西省吉安市白鷺洲中學(xué)期中)如圖所示，一條長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線上端固定，下端拴一個(gè)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(qiáng)電場(chǎng)中，使細(xì)線豎直拉直時(shí)將小球從A點(diǎn)靜止釋放，當(dāng)細(xì)線離開(kāi)豎直位置偏角60時(shí)，小球速度為0.(1)求：小球帶電性質(zhì)；電場(chǎng)強(qiáng)度E.(2)若小球恰好完成豎直圓周運(yùn)動(dòng)，求從A點(diǎn)釋放小球時(shí)應(yīng)有的初

4、速度vA的大小(可含根式)第12頁(yè)，共22頁(yè)?！敬鸢浮恳?jiàn)解析第13頁(yè)，共22頁(yè)。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(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，使珠子由最高點(diǎn)A從靜止開(kāi)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(guò)B、C剛好能運(yùn)動(dòng)到D. 第14頁(yè)，共22頁(yè)。(1)求所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)最小值及所對(duì)應(yīng)的場(chǎng)強(qiáng)的方向；(2)當(dāng)所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為最小值時(shí)，求珠子由A到達(dá)D的過(guò)程中速度最大時(shí)對(duì)環(huán)的作用力大??；(3)在(1)問(wèn)電場(chǎng)中，要使珠子能完成完整的圓周運(yùn)動(dòng)，在A點(diǎn)至少使它具有多大的初動(dòng)能？ 第15頁(yè)，共22頁(yè)。第16頁(yè)，共22頁(yè)。第1

5、7頁(yè)，共22頁(yè)。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(diǎn)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(duì)圓心處電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)影響很小，可忽略)的小球A，圓心處電荷對(duì)小球A的庫(kù)侖力大小為F.開(kāi)始時(shí)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(gè)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(yùn)動(dòng)，重力加速度為g.(1)小球A運(yùn)動(dòng)到何處時(shí)其速度最小？為什么？(2)要使小球A在運(yùn)動(dòng)中始終不脫離圓軌道而做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，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(yè)，共22頁(yè)?！窘馕觥?1)小球運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)時(shí)速度最小在圓心處電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，圓軌道恰好在它的一個(gè)等勢(shì)面上，小球在圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力不做功，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圓軌道最高處時(shí)，重力對(duì)小球做的