帶電粒子在等效重力場中的運動(存儲版)
【正文】 ）從上一問分析可知小球?qū)⒃贏B弧中點達(dá)到最大速度vm，電場力與重力的合力為，由B靜止開始運動到AB弧中點的過程，根據(jù)動能定理得=，則vm=（3）小球做圓周運動的等效最高點為O點右向上45176。這樣一個“等效重力場”可代替原來的重力場和靜電場。若剪斷細(xì)繩，求剪斷瞬間小球的加速度大小a；（3）現(xiàn)把小球置于圖中位置B處，使OB沿著水平方向，輕繩處于拉直狀態(tài)。則應(yīng)為多大，才能使細(xì)線到達(dá)豎直位置時小球的速度剛好為零？（2）若α角很小，那么（1）問中帶電小球由靜止釋放到到達(dá)豎直位置需多長時間？5. 在水平方向的勻強(qiáng)電場中，用長為L的輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的帶電小球，小球靜止在A處，懸線與豎直方向成30176。將帶等量負(fù)電荷的相同小球從O點以相同的動能射出，射出方向不同時，小球會經(jīng)過圓周上不同的點，在這些所有的點中，到達(dá)A點時小球的動能總是最小。（2）粒子做類平拋運動，由平拋運動知識可知，而，解得。若采用“等效法”求解，則能避開復(fù)雜的運算，過程比較簡捷。二、重難點提示：重點：利用等效重力場解決復(fù)合場的綜合問題。具體對應(yīng)如下：等效重力場重力場、電場疊加而成的復(fù)合場等效重力重力、電場力的合力等效重力加速度等效重力與物體質(zhì)量的比值等效“最低點”物體做自由運動時能處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)的位置等效“最高點”物體做圓周運動時與等效“最低點”關(guān)于圓心對稱的位置等效重力勢能等效重力大小與物體沿等效重力場方向“高度”的乘積二、處理方法知識的遷移本質(zhì)1. 等效思維方法：就是將一個復(fù)雜的物理問題等效為一個熟知的物理模型或問題的方法。 例題1 如圖所示，ab是半徑為R的圓的一條直徑，該圓處于勻強(qiáng)電場中，勻強(qiáng)電場與圓周在同一平面內(nèi)。求：當(dāng)細(xì)線與豎直線的夾角為多大時，才能使小球由靜止釋放后，細(xì)線到豎直位置時，小球速度恰好為零？ 思路分析：對小球在B點時所受恒力進(jìn)行分析（如圖所示），將重力與電場力等效為一個恒力，將其稱為等效重力可得：，小球就做只受“重力”mg′與繩拉力作用的運動，可等效為單擺運動。若重力加速度為g，則對于此后小球的受力和運動情況，下列判斷中正確的是（ ）A. 小球所受電場力的大小為mgtanθB. 小球到B點的速度最大C. 小球可能能夠到達(dá)A點，且到達(dá)A點時的速度不為零D. 小球運動到A點時所受繩的拉力最大3
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