第1章 本章优化总结

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1、本章优化总结知识网络构建专题归纳整合带电粒子在电场中的平衡，是一个综合性较强的问题，关键是正确分析带电粒子所受静电力的方向，运用库仑定律、静电力公式F＝qE正确表达出静电力的大小；研究方法与质点的动力学相同，它同样遵守矢量的合成与分解法则，然后列方程求解.专题1静电力作用下物体的平衡问题如图1－1所示，竖直绝缘墙壁上的Q处有一个固定的质点A，在Q的上方P点用丝线悬挂着另一个质点B.A、B两质点因带同种电荷而相斥，致使悬线与竖直方向成θ角，由于漏电使A、B两质点的带电荷量逐渐减少，在电荷漏完之前悬线对P点的拉力大小将()例1A.

2、保持不变B.先变小后变大C.逐渐减小D.逐渐增大图1－1图1－2【答案】A【思维总结】本题属于库仑定律与力的平衡相联系的问题，求解时，正确选取研究对象，从力的平衡和库仑定律两个角度列出库仑力的表达式，然后联立即可求解.1．带电的物体在电场中受到电场力作用，还可能受到其他力的作用，如重力、弹力、摩擦力等，在诸多力的作用下物体可能所受合力不为零，做匀变速运动或变加速运动.专题2用动力学观点解决带电体在电场中的运动2．处理这类问题，就像处理力学问题一样，首先对物体进行受力分析(包括电场力)，再明确其运动状态，最后根据所受的合力和所处

3、的状态选择相应的规律解题.3．相关规律：牛顿第二定律F合＝ma或Fx＝max、Fy＝may，运动学公式，如匀变速直线运动速度公式、位移公式等，平抛运动知识、圆周运动知识等.两平行金属板A、B水平放置，一个质量m＝5×10－6kg的带电微粒以v0＝2m/s的水平初速度从两板正中央位置射入电场，如图1－3所示，A、B两板间的距离d＝4cm，板长L＝10cm.图1－3例2(1)当A、B间的电压UAB＝1000V时，微粒恰好不偏转，沿图中直线射出电场，求该粒子的电荷量.(2)令B板接地，欲使该微粒射出偏转电场，求A板所加电势的范围.【

4、思路点拨】本题中平行极板水平放置，研究对象是带电微粒，根据这两点考虑带电粒子的重力.【解析】(1)当UAB＝1000V时，重力跟电场力平衡，微粒沿初速度方向做匀速直线运动，由qUAB/d＝mg得：q＝mgd/UAB＝2×10－9C.因重力方向竖直向下，故电场力方向必须竖直向上.又场强方向竖直向下(UAB>0)，所以微粒带负电.(2)当qE>mg时，带电微粒向上偏.设微粒恰好从上板右边缘飞出时A板电势为φ1，当qE

5、应满足：600V<φA<2600V.【答案】(1)－2×10－9C(2)600V<φA<2600V1．带电的物体在电场中具有电势能，同时还可能具有动能和重力势能等机械能，用能量观点处理问题是一种简捷的方法.2．处理这类问题，首先要进行受力分析，及各力做功情况分析，再根据做功情况选择合适的规律列式求解.专题3用功能观点处理带电体在电场中的运动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＝Ep1－Ep2.如果只有静电

6、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和不变.如图1－4所示，M、N为水平放置的互相平行的两块大金属板，间距d＝35cm，两板间电压为U＝3.5×104V.现有一质量m＝7.0×10－6kg，电荷量q＝6.0×10－10C的带负电的油滴，由下板N正下方距N为h＝15cm的O处竖直上抛，经N板中间的P孔进入电场.欲使油滴到达上板Q点时速度恰为零，问油滴上抛的初速度v0为多大？(g取10m/s2)例3【解析】油滴运动分成

7、两个阶段.OP段只受重力作用，PQ段受重力、静电力作用，题中只要求求初速度，可根据能量关系求.图1－4【答案】见解析【题后反思】(1)学生易对本题考虑不全面，没有分两种情况讨论，而造成漏解.(2)对全过程列式时，重力的功容易写成－mgh.各种性质的场与实物(由分子和原子构成的物质)的根本区别之一是场具有叠加性，即几个场可以同时占据同一空间，从而形成叠加场.对于叠加场中的力学问题，可以根据力的独立作用原理分别研究每一种场力对物体的作用效果；也可以同时研究几种场力共同作用的效果，将叠加场等效为一个简单场，然后与重力场中的力学问题进

8、行类比，利用力学的规律和方法进行分析与解答.专题4用等效法处理带电体在叠加场中的运动在水平向右的匀强电场中，有一质量为m、带正电的小球，用长为l的绝缘细线悬挂于O点，当小球静止时细线与竖直方向夹角为θ(如图1－5).现给小球一个垂直于悬线的初速度，使小球恰能在竖直平面内做圆周