1、9、粒子電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，選修3-1，南昌一中物理組： xjm 2012.10.10，E-mail:第六章，靜電場(chǎng)，【課題1】圖所示延伸要不得細(xì)線將三個(gè)小球連接起來吊在o點(diǎn)，三個(gè)小球全部垂直向上的平均強(qiáng)電場(chǎng)以下，() a靜止時(shí)，a、b球間的細(xì)線的拉伸力為5mg qE B靜止時(shí)，a、b球間的細(xì)線的拉伸力為5mgqE C切斷OA線的瞬間a、b球間的細(xì)線的拉伸力為1/6qE，AC、解析：從釋放點(diǎn)到左側(cè)最高點(diǎn)， 重力勢(shì)的減少等于電勢(shì)的增加： mg硅上液晶=qel (1sin )小球移動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度為v，此時(shí)線的拉伸力為t，根據(jù)能量關(guān)系得到的【課題2】如圖所示，在方向水平的平均強(qiáng)電場(chǎng)中， 可知，在

2、一條不能伸長(zhǎng)的不導(dǎo)電性細(xì)線的一端連接質(zhì)量為m的帶電小球，另一端固定在o點(diǎn)，提升小球，提升直至細(xì)線與電場(chǎng)強(qiáng)度平行，之后，不出現(xiàn)初始速度。 小球排列在最低點(diǎn)的另一側(cè)，求直線和垂直方向最大角度的等效思維方法是一種熟知復(fù)雜物理問題的與物理模型或問題等效的方法，如我們所學(xué)的等效電阻、分力和合力、合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)等，在等效思維方法中常見的模仿有：“分解”、“合成”、“等效置換”、“等效簡(jiǎn)化”、 作為“等效類比”的在粒子電荷由均勻強(qiáng)電場(chǎng)和重力場(chǎng)組成的復(fù)合場(chǎng)中進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)的問題是高中物理學(xué)習(xí)中重要且典型的問題類型，針對(duì)這類問題，用常規(guī)方法求解，過程復(fù)雜，運(yùn)算量大則等效率求解，可以避免復(fù)雜的運(yùn)算，過程比較簡(jiǎn)單，先

3、求解重力和電場(chǎng)力的合力在重力場(chǎng)中把物體的圓運(yùn)動(dòng)規(guī)律轉(zhuǎn)移到等效重力場(chǎng)中求解，就可以用實(shí)例分析說明在這種問題上的應(yīng)用。 本發(fā)明公開了一種繩索，如圖所示，繩索長(zhǎng)度為l，一端固定在o點(diǎn)，另外一端連接具有電荷量q的小球，了解qE3mg，使球能夠在垂直面內(nèi)進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)，解析球受到重力mg、靜電力qE，其合力為2mg，方向?yàn)橄蛏?，將該合力作為重力?chǎng)下的重力的b點(diǎn)相當(dāng)于圓運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)，“最高點(diǎn)”b具有2mgmv2Bmin/L (此時(shí)為TB0 )，為了從“最高點(diǎn)”開始，即為了使球在垂直面內(nèi)進(jìn)行圓運(yùn)動(dòng)，球以a點(diǎn)的速度vA10gL .練習(xí)題4 :在水平右側(cè)的均勻強(qiáng)電場(chǎng)中，具有質(zhì)量m、帶正電的球，長(zhǎng)度l (2)球在b

4、點(diǎn)的初速度是多少？ “構(gòu)想點(diǎn)刻度盤”涉及強(qiáng)電場(chǎng)的圓運(yùn)動(dòng)問題時(shí)，如果用一個(gè)合力置換重力和電場(chǎng)力，問題就會(huì)大幅簡(jiǎn)化，具體地修正工作值時(shí)，求出各個(gè)分力的工作比求出合力的工作更簡(jiǎn)單，應(yīng)該靈活運(yùn)用，“精說精析”(1) 若設(shè)小球靜止的位置b為零電位點(diǎn)的小球位于與b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的同一直徑上的a點(diǎn)時(shí)等效重力勢(shì)最大，動(dòng)能最小，速度也最小，小球位于a點(diǎn)時(shí)的速度為vA，則細(xì)線的拉力為零，等效重力給予向心力，則mgmv2A/l .是小球的最小速度為： vAgL gL/cos .即半徑r的絕緣平滑的圓環(huán)固定在垂直平面內(nèi)，在環(huán)上安裝具有質(zhì)量m、正電荷的磁珠，在空間中存在水平右方向的均勻的強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，磁珠受到的靜電力是其重

5、力的3/4倍(1)由于1)qE3mg/4，所以當(dāng)qE、mg的合力f與垂直方向的夾角的正切tan qE/mg3/4，即37一致時(shí)，球從a點(diǎn)靜止釋放后，在從a到b的過程中進(jìn)行加速運(yùn)動(dòng)，如右圖所示，b點(diǎn)【課題5】圖所示的裝置在垂直平面內(nèi)處于水平向右的平均強(qiáng)電場(chǎng)，帶負(fù)電荷的小球從高度h的a處開始靜止滑動(dòng)，沿軌道ABC運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入圓環(huán)內(nèi)進(jìn)行圓運(yùn)動(dòng)的已知小球受到的電場(chǎng)力為重力的3/4，圓環(huán)半徑為r，斜面傾斜角為60，BC長(zhǎng)度為2R。 如果使小球在圓環(huán)內(nèi)進(jìn)行完全的圓周運(yùn)動(dòng)，則h至少為多少，小球能否進(jìn)行完全的圓周運(yùn)動(dòng)的限制點(diǎn)是d點(diǎn)，如果小球正好能夠通過d點(diǎn)，則小球和圓環(huán)的彈力正好為零，從圓周運(yùn)動(dòng)到Fmv 2D/R，即1.25 r是動(dòng)能定理： mg(hrrcos37 )的練習(xí)題6 :如圖所示，a、b、c、d、e、f是均勻強(qiáng)電場(chǎng)中的正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)已知的a、b、c三點(diǎn)的電位分別為-IV、IV、5V，則d點(diǎn)的電位d為() A7V B5 V C1 V D0V的小球的帶電量是q，質(zhì)量是m，絕緣細(xì)線