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时间:2019-07-14
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1、\高中物理引力场、电场、磁场经典解题技巧专题辅导【考点透视】一万有引力定律万有引力定律的数学表达式:,适用条件是:两个质点间的万有引力的计算。在高考试题中,应用万有引力定律解题常集中于三点:①在地球表面处地球对物体的万有引力近似等于物体的重力,即,从而得出,它在物理量间的代换时非常有用。②天体作圆周运动需要的向心力来源于天体之间的万有引力,即;③圆周运动的有关公式:,。二电场库仑定律:,(适用条件:真空中两点电荷间的相互作用力)电场强度的定义式:(实用任何电场),其方向为正电荷受力的方向。电场强度是矢量。真空中点电荷的场强:,匀强电场中的场强:。电势、电势差:。电
2、容的定义式:,平行板电容器的决定式。电场对带电粒子的作用:直线加速。偏转:带电粒子垂直进入平行板间的匀强电场将作类平抛运动。\提醒注意:应熟悉点电荷、等量同种、等量异种、平行金属板等几种常见电场的电场线和等势面,理解沿电场线电势降低,电场线垂直于等势面。三磁场磁体、电流和运动电荷的周围存在着磁场,其基本性质是对放入其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用。熟悉几种常见的磁场磁感线的分布。通电导线垂直于匀强磁场放置,所受安培力的大小:,方向:用左手定则判定。带电粒子垂直进入匀强磁场时所受洛伦兹力的大小:,方向:用左手定则判定。若不计带电粒子的重力粒子将做匀速圆周运动,有
3、,。【例题解析】一万有引力例1地球(看作质量均匀分布的球体)上空有许多同步卫星,同步卫星绕地球近似作匀速圆周运动,根据所学知识推断这些同步卫星的相关特点。解析:同步卫星的周期与地球自转周期相同。因所需向心力由地球对它的万有引力提供,轨道平面只能在赤道上空。设地球的质量为M,同步卫星的质量为m,地球半径为R,同步卫星距离地面的高度为h,由,有,得;又由得;再由得。由以分析可看出:地球同步卫星除质量可以不同外,其轨道平面、距地面高度、线速度、向心加速度、角速度、周期等都应是相同的。点拨:同步卫星、近地卫星、双星问题是高考对万有引力定律中考查的落足点,对此应引起足够的重视
4、,应注意准确理解相关概念。例2某星球的质量为,在该星球表面某一倾角为的山坡上以初速度平抛一个物体,经\时间该物体落到山坡上。欲使该物体不再落回该星球的表面,至少应以多大的速度抛出物体(不计一切阻力,万有引力常量为)?解析:由题意可知是要求该星球上的“近地卫星”的绕行速度,也即为第一宇宙速度。设该星球表面处的重力加速度为,由平抛运动可得,故;对于该星球表面上的物体有,所以;而对于绕该星球做匀速圆周运动的“近地卫星”应有,故。点拨:只有准确理解了第一宇宙速度的概念才能找到此题的切入点。以某星球为背景,在该星球上作相关的物理实验是高考试题的一种新趋势。处理时最好把该星球
5、理解为熟知的地球,以便“身临其境”,这样会更容易理解、思考问题,从而找出正确的解题方法。例3如右图所示,、、是在地球大气层外的圆形轨道上运行的3颗人造卫星,下列说法正确的是()A.、的线速度大小相等,且大于的线速度B.、的向心加速度大小相等,且大于的向心加速度C.加速可以追上同轨道上的,减速可以等候同一轨道上的D.卫星由于某种原因,轨道半径缓慢变小,其线速度将变大解析:因为、在同一轨道上运行,由知,其线速度大小、加速度大小相等,而、轨道半径大于轨道半径,由知;而因,有;当加速时,有,离故它将偏离原轨道而做离心运动;当减速时,有,它将偏原轨道而离圆心越来越近,所以在同
6、轨道上无论如何也追不上,也等不到;而卫星由于某种原因,轨道半径缓慢变小,由在此过程中万有引力做正功,减少的引力势能一部分转化为内能,另一部分则转化为卫星的动能,故其线速度将变大,所以综上所述,正确选项是D。点拨:通过万有引力与所需向心力大小的比较,可以判定卫星是否作圆周运动,也能有助于理解天体变轨过程。二电场【例题解析】例P1P2ab4、ab是长为l的均匀带电细杆,P1、P2是位于ab\所在直线上的两点,位置如图所示。ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为,在P2处的场强大小为,则以下说法正确的是()A.两处的电场方向相同,>B.两处的电场方向相反,>C.两处
7、的电场方向相同,
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