電容帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)二(編輯修改稿)
2025-05-28 06:17 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 運(yùn)動(dòng)公式 , 注意受力分析要全面 , 特別注意重力是否需要考慮的問題 , 另外要注意運(yùn)動(dòng)學(xué)公式里包含物理量的正負(fù)號 , 即其矢量性 . 物理 2. 用能量的觀點(diǎn)來分析帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng) (1) 運(yùn)用能量守恒定律 , 注意題目中有哪些形式的能量出現(xiàn) . (2) 運(yùn)用動(dòng)能定理 , 注意過程分析要全面 ,準(zhǔn)確求出過程中的所有功 , 判斷選用分過程還是全過程使用動(dòng)能定理 . 物理 運(yùn)動(dòng)學(xué)公式只適用于處理勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)問題 , 而能量觀點(diǎn)更具有普適性 , 所以要隨時(shí)關(guān)注用能量的觀點(diǎn)處理帶電粒子在電場或復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)問題 , 尤其是復(fù)合場中不規(guī)則曲線運(yùn)動(dòng)問題 . 物理 物理 物理 物理 物理 物理 解析 : (1) 設(shè)電場強(qiáng)度為 E, 小球過 C 點(diǎn)時(shí)速度大小為vC, 小球從 A 到 C 由動(dòng)能定理 : qE 3R mg 2 R =221Cmv (2 分 ) 小球離開 C 點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)到 P 點(diǎn) , R=21gt2(1 分 ) 2R=vCt ( 1 分 ) 聯(lián)立方程解得 : E =qmg.(2 分 ) 物理 (2) 設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到半圓上 D 點(diǎn)時(shí)速率最大 , 為 v, 此時(shí) OD 與豎直線 OB 夾角設(shè)為α , 小球從 A 運(yùn)動(dòng)到 D過程 , 根據(jù)動(dòng)能定理 : q E ( 2 R + R s i n α ) m g R ( 1 c o s α )=21mv2(3 分 ) 即 :21mv2= m g R ( s i n α + c o s α +1) 根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知 , 當(dāng)α = 4 5 176。時(shí)動(dòng)能最大 (2 分 ) 由此可得 : v =gR)222( ?.(1 分 ) 物理 (3) 由于小球在 D 點(diǎn)時(shí)速率最大且靜電力與重力的合力恰好沿半徑方向 , 故小球在 D 點(diǎn)對圓軌道的壓力最大 , 設(shè)此壓力大小為 F, 由牛頓第三定律可知小球在 D 點(diǎn)受到的軌道的彈力大小也為 F,在 D 點(diǎn)對小球進(jìn)行受力分析 , 并建立如圖所示坐標(biāo)系 , 物理 由牛頓第二定律得 F q E s i n α m g c o s α =mv2/ R ( 3 分 ) 解得 : F = ( 2 + 32)mg.(1 分 ) 答案 : (1)qmg (2)gR)222( ? ( 3 ) ( 2 + 3 2 )mg 物理 帶電粒子在交變電場中的運(yùn)動(dòng) 這類問題涉及力學(xué)和電學(xué)知識的綜合運(yùn)用 ,但實(shí)際上是一個(gè)力學(xué)問題 , 解答這類問題 ,仍要從受力分析 ( 力的大小、方向的變化特點(diǎn) ) 和運(yùn)動(dòng)分析 ( 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及形式 ) 入手 , 應(yīng)用力學(xué)的基本規(guī)律定
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