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1、本章优化总结本章优化总结 专题归纳整合专题归纳整合章末综合检测章末综合检测第第1章章知识网络构建知识网络构建知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合专题专题1 1静电力作用下物体的平衡问题静电力作用下物体的平衡问题1同同种种电电荷荷相相互互排排斥斥，异异种种电电荷荷相相互互吸吸引引库库仑仑力力与与重重力力、弹弹力力一一样样，它它也也是是一一种种基基本本力力，因因此此一一般般的的力力学学规规律律对对它它也也适适用用，在在对对物物体体进进行行受受力力分分析析时应一起分析在内时应一起分析在内2明明确确带带电电粒粒子子在在电电场场中中的的平平衡衡问问题题，实实际际上上属属于力学平衡问题，其中仅
2、多了一个静电力而已于力学平衡问题，其中仅多了一个静电力而已3求求解解这这类类问问题题时时，需需应应用用有有关关力力的的平平衡衡知知识识，在在正正确确的的受受力力分分析析基基础础上上,运运用用平平行行四四边边形形定定则则、三三角角形形定定则则或或建建立立平平面面直直角角坐坐标标系系，应应用用共共点点力力作用下物体的平衡条件去解决作用下物体的平衡条件去解决 如如图图11所所示示，在在一一电电场场强强度度沿沿纸纸面面方方向向的的匀匀强强电电场场中中，用用一一绝绝缘缘丝丝线线系系一一带带电电小小球球，小小球球的的质质量量为为m、电电荷荷量量为为q，为为了了保保证证当当丝丝线线与与竖竖直直方方向向的的夹
3、夹角角为为60时时，小小球球处处于于平平衡衡状状态态，则则匀匀强电场的电场强度大小可能为强电场的电场强度大小可能为()图图11例例例例1 1【思思路路点点拨拨】由由于于电电场场力力方方向向无无法法确确定定，可可把该题看做动态平衡问题加以解决把该题看做动态平衡问题加以解决【精精讲讲精精析析】取取小小球球为为研研究究对对象象，它它受受到到重重力力mg、丝丝线线的的拉拉力力F和和静静电电力力Eq的的作作用用因因小小球球处处于于平平衡衡状状态态，则则它它受受到到的的合合外外力力等等于于零零由由平平衡衡条条件件知知，F和和Eq的的合合力力与与mg 是是一一对对平平衡衡力力根根据据力力的的平平行行四四边边
4、形形定定则则可可知知当当静静电电力力Eq的的方方向向与与丝丝线线的的拉拉力力方方向向垂垂直直时时，静静电电力力为为最最小小，如如图图12所示，所示，【答案】【答案】ACD1带带电电的的物物体体在在电电场场中中受受到到电电场场力力作作用用，还还可可能能受受到到其其他他力力的的作作用用，如如重重力力、弹弹力力、摩摩擦擦力力等等，在在诸诸多多力力的的作作用用下下物物体体可可能能所所受受合合力力不不为为零零，做做匀变速运动或变加速运动匀变速运动或变加速运动专题专题2 2用动力学观点解决带电体在电场中的用动力学观点解决带电体在电场中的运动运动2处处理理这这类类问问题题，就就像像处处理理力力学学问问题题一
5、一样样，首首先先对对物物体体进进行行受受力力分分析析(包包括括电电场场力力)，再再明明确确其其运运动动状状态态，最最后后根根据据所所受受的的合合力力和和所所处处的的状状态态选选择择相相应应的的规律解题规律解题3相相关关规规律律：牛牛顿顿第第二二定定律律F合合ma或或Fxmax、Fymay，运运动动学学公公式式，如如匀匀变变速速直直线线运运动动速速度度公公式式、位移公式等，平抛运动知识、圆周运动知识等位移公式等，平抛运动知识、圆周运动知识等 两两平平行行金金属属板板A、B水水平平放放置置，一一个个质质量量m5106 kg的的带带电电微微粒粒以以v02 m/s的的水水平平初初速速度度从从两两板板正
6、正中中央央位位置置射射入入电电场场，如如图图13所所示示，A、B两板间的距离两板间的距离d4 cm，板长，板长L10 cm.(1)当当A、B间间的的电电压压UAB1000 V时时，微微粒粒恰恰好好不不偏偏转，沿图中直线射出电场，求该粒子的电荷量转，沿图中直线射出电场，求该粒子的电荷量(2)令令B板板接接地地，欲欲使使该该微微粒粒射射出出偏偏转转电电场场，求求A板板所加电势的范围所加电势的范围图图13例例例例2 2【思思路路点点拨拨】本本题题中中平平行行极极板板水水平平放放置置，研研究究对对象象是是带带电电微微粒粒，根根据据这这两两点点考考虑虑带带电电粒粒子子的的重重力力【精精讲讲精精析析】(1
7、)当当UAB1000 V时时，重重力力跟跟电电场场力力平平衡衡，微微粒粒沿沿初初速速度度方方向向做做匀匀速速直直线线运运动动，由由qUAB/dmg得：得：qmgd/UAB2109C.因因重重力力方方向向竖竖直直向向下下，故故电电场场力力方方向向必必须须竖竖直直向向上上又又场场强强方方向向竖竖直直向向下下(UAB0)，所以微粒带负电，所以微粒带负电【答案】【答案】(1)2109C(2)600 VA2600 V专题专题3 3用功能观点处理带电体在电场中的运动用功能观点处理带电体在电场中的运动1带带电电的的物物体体在在电电场场中中具具有有电电势势能能，同同时时还还可可能能具具有有动动能能和和重重力力
8、势势能能等等机机械械能能，用用能能量量观观点点处处理理问题是一种简捷的方法问题是一种简捷的方法2处处理理这这类类问问题题，首首先先要要进进行行受受力力分分析析，及及各各力力做做功功情情况况分分析析，再再根根据据做做功功情情况况选选择择合合适适的的规规律律列式求解列式求解3常见的几种功能关系(1)只要外力做功不为零，物体的动能就要改变(动能定理)(2)静电力只要做功，物体的电势能就要改变，且静电力的功等于电势能的减少量，W电Ep1Ep2.如果只有静电力做功，物体的动能和电势能之间相互转化，总量不变(类似机械能守恒)(3)如果除了重力和静电力之外，无其他力做功，则物体的动能、重力势能和电势能三者之
9、和不变 如如图图14所所示示，在在倾倾角角37的的绝绝缘缘斜斜面面所所在在空空间间存存在在着着竖竖直直向向上上的的匀匀强强电电场场，场场强强E4.0103 N/C，在在斜斜面面底底端端有有一一与与斜斜面面垂垂直直的的绝绝缘缘弹弹性性挡挡板板质质量量m0.20 kg的的带带电电滑滑块块从从斜斜面面顶顶端端由由静静止止开开始始滑滑下下，滑滑到到斜斜面面底底端端与与挡挡板板相相碰碰后后以以碰碰前前的的速速率率返返回回已已知知斜斜面面的的高高度度h0.24 m，滑滑块块与与斜斜面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数0.30，滑滑块块带带电电荷荷q5.0104C.取取重重力力加加速速度度g10 m/s2，si
10、n370.60，cos370.80.求：求：图图14例例例例3 3(1)滑块从斜面最高点滑到斜面底端时的速度大滑块从斜面最高点滑到斜面底端时的速度大小小(2)滑块被挡板弹回能够沿斜面上升的最大高度滑块被挡板弹回能够沿斜面上升的最大高度(3)滑滑块块从从开开始始运运动动到到停停下下来来的的整整个个过过程程中中产产生生的的热量热量Q.(计算结果保留计算结果保留2位有效数字位有效数字)【思思路路点点拨拨】理理解解题题意意，对对运运动动过过程程进进行行分分阶阶段段处处理理，进进行行受受力力分分析析是是关关键键，还还要要分分清清哪哪些些力力做做功功，做做功功有有什什么么不不同同情情景景，然然后后选选择择
11、合合适适的的物物理规律列式求解理规律列式求解【答案】【答案】(1)2.4 m/s(2)0.10 m(3)0.96 J专题专题4 4等效法的应用等效法的应用各各种种性性质质的的场场与与实实物物(由由分分子子和和原原子子构构成成的的物物质质)的的根根本本区区别别之之一一是是场场具具有有叠叠加加性性，即即几几个个场场可可以以同同时时占占据据同同一一空空间间，从从而而形形成成叠叠加加场场对对于于叠叠加加场场中中的的力力学学问问题题，可可以以根根据据力力的的独独立立作作用用原原理理分分别别研研究究每每一一种种场场力力对对物物体体的的作作用用效效果果；也也可可以以同同时时研研究究几几种种场场力力共共同同作
12、作用用的的效效果果，将将叠叠加加场场等等效效为为一一个个简简单单场场，然然后后与与重重力力场场中中的的力力学学问问题题进进行行类类比，利用力学的规律和方法进行分析与解答比，利用力学的规律和方法进行分析与解答 在在水水平平向向右右的的匀匀强强电电场场中中，有有一一质质量量为为m、带带正正电电的的小小球球，用用长长为为l的的绝绝缘缘细细线线悬悬挂挂于于O点点，当当小小球球静静止止时时细细线线与与竖竖直直方方向向夹夹角角为为(如如图图15)现现给给小小球球一一个个垂垂直直于于悬悬线线的的初初速速度度，使使小小球球恰恰能能在在竖竖直平面内做圆周运动，试问：直平面内做圆周运动，试问：图图15例例例例4 4(1)小小球球在在做做圆圆周周运运动动的的过过程程中中，在在哪哪一一位位置置速速度最小？速度最小值多大？度最小？速度最小值多大？(2)小球在小球在B点的初速度多大？点的初速度多大？【思思路路点点拨拨】涉涉及及匀匀强强电电场场中中的的圆圆周周运运动动问问题题时时，把把重重力力和和电电场场力力用用一一个个合合力力代代替替会会使使问问题题大大为为简简化化，至至于于具具体体计计算算做做功功值值时时，分分别别求求每每个个分分力力的的功功往往往往又又比比求求合合力力的的功功简简单单，应应灵灵活应用活应用【答案】【答案】见精讲精析见精讲精析
