20xx版高考物理人教版一輪學案：專題強化六-帶電粒子在電場中運動的綜合問題-【含答案】(編輯修改稿)
2025-04-05 06:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 因要使小球能安全通過圓軌道，在圓軌道的“等效最高點”(D點)滿足“等效重力”剛好提供向心力，即有mg′＝，因θ＝30176。與斜面的傾角相等，由幾何關(guān)系知＝2R，令小球以最小初速度v0運動，由動能定理知－2mg′R＝mv－mv解得v0＝，因此要使小球安全通過圓軌道，初速度應(yīng)滿足v0≥。[答案] v0≥名師點撥 把握三點，合理利用“等效法”解決問題 (1)把電場力和重力合成一個等效力，稱為等效重力。(2)等效重力的反向延長線與圓軌跡的交點為帶電體在等效重力場中運動的最高點。(3)類比“繩球”“桿球”模型臨界值的情況進行分析解答。三、應(yīng)用動力學知識和功能關(guān)系解決力電綜合問題功能關(guān)系在電學中應(yīng)用的題目，一般過程復雜且涉及多種性質(zhì)不同的力，因此，通過審題抓住受力分析和運動過程分析是關(guān)鍵，然后根據(jù)不同的運動過程中各力做功的特點來選擇相應(yīng)規(guī)律求解。動能定理和能量守恒定律在處理電場中能量問題時仍是首選。例3 在豎直平面內(nèi)，一根長為L的絕緣細線，一端固定在O點，另一端拴著質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球。小球始終處在場強大小為、方向豎直向上的勻強電場中，現(xiàn)將小球拉到與O點等高處，且細線處于拉直狀態(tài)，由靜止釋放小球，當小球的速度沿水平方向時，細線被拉斷，之后小球繼續(xù)運動并經(jīng)過P點，P點與O點間的水平距離為L。重力加速度為g，不計空氣阻力，求：(1)細線被拉斷前瞬間，細線的拉力大小；(2)O、P兩點間的電勢差。[解析] (1)由題意可知小球受到豎直向上的電場力F＝qE＝mg所以小球被釋放后將向上繞O點做圓周運動，到達圓周最高點時速度沿水平方
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