新課標人教版3-1選修三19帶電粒子在電場中的運動5-展示頁
2024-12-21 07:00本頁面
【正文】 它的動能為５Ｊ，則物體折回通過與Ｏ在同一水平線上的/O 點時，其動能為多大？ 解析：這個題目可以根據(jù)力的獨立作用原理和運動的獨立性來處理。 繩系小球在勻強電場和重力場的復合場中做圓周運動的條件與在重力場中類似，只不過運動時其等效“最低”點是Ｂ，其等效“最高”點是與等效“最低”點Ｂ以Ｏ點為對稱的Ｄ點，其等效重力加速度（復合場場強）為 g/，所以小球要求能夠在豎直面內(nèi)做圓周運動，在等效“最高”點Ｄ的最小速度 lgD /?? 由動能定理得： 22/ 21212 BD mmlmg ?? ??? 解得： ?? c os55 / gllgB ?? 給 小 球 施 加 的 沖 量 至 少 應 為 ?? c os5 glmmI B ?? 本題在求解過程中利用了類比與等效的方法，并與單擺、豎直面內(nèi)圓周運動的“最高”點和 “最低”點類比，簡化了解題過 程，思路清晰，解法靈活。 例一、一條長為 l的細線上端固定在Ｏ點，下端系一個質量為 m的小球，將它置于一個很大的勻強電場中，電場強度為Ｅ，方向水平向右，已知小球在Ｂ點時平衡，細線與豎直線的夾角為 ? ，如圖所示，求： （１）當懸線與豎直線的夾角為多大時，才能使小球由靜止釋放后，細線到豎直位置時，小球速度恰好為零？ （２）當細線與豎直線的夾角 為 ? 時，至少要給小球一個多大的沖量，才能使小球在豎直面內(nèi)做圓周運動？ 解析：本題是一個帶電粒子在勻強電場和重力場中的綜合問題，在處理這個問題時，由于電場力和重力都是恒定的，所以可以將這個勻強電場和重力場看成一個場（合場）。（４）圖像法 一、類比與等效 電場力和重力都是恒力，在電場力作用下 的運動可與重力作用下的運動類比。（４）應熟悉帶電粒子在交變電場中作不同運動的條件。（２）認真分析題目給出的初始條件和要求。雖很多題目所涉及的物理情景基本上相同，給人的直觀感覺也往往相差不多，但由于命題者可以擬定不同的題設條件，假設不同的初始狀態(tài)，又可從不同的角度提出問題，在高考中曾經(jīng)反復出現(xiàn)過這類試題。（４）利用物理規(guī)律或其它解題手段（如圖線等）找出物理量間的關系，建立方程組。（２）分析帶電粒子的初始狀態(tài)及 條件，確定帶電粒子作直線運動還是曲線運動。 帶電粒子在勻強電場中的運動狀態(tài)有勻速直線運動、勻變速直線運動及勻變速曲線運動等多種運動形式。 帶電粒子在勻強電場中綜合問題的解析 帶電粒子在勻強電場中的運動，是一個綜合電場力、電勢能的力學問題，研究的方法與質點動力學相同，它同樣遵循運動的合成與分解、力的獨立作用原理、牛頓運動定律、動能定理、動量定理、動量守恒定律及能的轉化與守恒等力學規(guī)律。研究時，主要可以從帶電粒子的受力產(chǎn)生加速度及能量轉化兩條線索展開。處理帶電粒子在勻強電場中運動問題的一般步驟：（１）分析帶電粒子的受力情況。（３）建立正確的物理模型，進而確定解題方法，是動量守恒，還是能量守恒
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