[理化生]6[1]1電場(chǎng)力的性質(zhì)-在線瀏覽
2024-12-01 16:15本頁面
【正文】 荷量帶正、負(fù)號(hào)一起 運(yùn)算 ,根據(jù)結(jié)果的正負(fù) ,來判斷作用力是引力還是斥力 . 要使三個(gè)自由電荷組成的系統(tǒng)處于平衡狀態(tài) ,每個(gè)電荷 受到的兩個(gè)庫侖力必須大小相等 ,方向相反 ,也可以說 另外兩個(gè)點(diǎn)電荷在該電荷處的合場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)為零 . 由庫侖力的方向及二力平衡可知 ,三個(gè)點(diǎn)電荷必須在同一直線上 ,且同種電荷不能相鄰 ,中間的異種電荷的電荷量應(yīng)最小 ,且靠近兩側(cè)電荷量較小的那一個(gè) ,即“三點(diǎn)共線 ,兩同夾異 ,兩大夾小 ,近小遠(yuǎn)大” . 交流與思考 :當(dāng)三個(gè)電荷中有兩個(gè)電荷已經(jīng)固定 ,要使第三個(gè)自由電荷平衡 ,需要哪些條件 ?對(duì)自由電荷的電性和電荷量有無要求 ? 當(dāng)三個(gè)電荷中有兩個(gè)電荷已經(jīng)固定 ,要使第三個(gè)自由電荷平衡 ,只要找到兩個(gè)固定電荷的合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)即可 ,對(duì)自由電荷的電性和電荷量都無要求 . 提示 : 題型 1 庫侖定律的應(yīng)用 【 例 1】 如圖 3所示 ,懸掛在 O點(diǎn)的一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線下端有一個(gè)帶電量不變的小球 A.在兩次實(shí)驗(yàn)中 ,均緩慢移動(dòng)另一帶同種電荷的小球 B,當(dāng) B到達(dá)懸點(diǎn) O的正下方并與 A在同一水平線上 ,A處于受力平衡時(shí) ,懸線偏離豎直方向的角度為 θ .若兩次實(shí)驗(yàn)中 B的電荷量分別為 q1和 q2,θ 分別為 30176。 ,則 q2/q1為多少 ? 題型探究 圖 3 思路點(diǎn)撥 A受力平衡 ,可以 A為研究對(duì)象 ,受力分析 ,然后利用合力為零求解 . 解析 A受重力、庫侖力和繩子拉力的作用 ,如下圖所示 . 由圖可得 F=Gtanθ ① 由庫侖定律得 ② 由圖 r=lsinθ ③ 由以上三式可解得 , 因 qA不變 ,則 . 答案 322rqqkF BA?AB kqGlq ?? ta ns in 22?2221s i n 4 5 t a n 4 5 23s i n 3 0 t a n 3 0qq ??方法提煉 解決帶電體在電場(chǎng)中處于平衡狀態(tài)問題的方法與解決力學(xué)中平衡問題的方法是一樣的 ,都是依據(jù)共點(diǎn)力平衡條件求解 ,所不同的只是在受力分析列方程時(shí) ,一定要注意考慮電場(chǎng)力 . 變式練習(xí) 1 光滑絕緣的水平面上固定著三個(gè)帶電小球 A、 B、 C,它們的質(zhì)量均為 m,間距均為 r,A、 B帶等量正電荷 C球施一水平力 F的同時(shí) ,將三個(gè)小球都放開 ,如圖 4所示 ,欲使得三個(gè)小球在運(yùn)動(dòng)過程中保持間距 r不變 ,求 : (1)C球的電性和電荷量 . (2)力 F及小球的加速度 a. 圖 4 解析 設(shè)取 A、 B、 C系統(tǒng)為研究對(duì)象 ,由牛頓第二定律有 :F= A為研究對(duì)象 ,畫出其受力圖如右圖所示 ,A球受到 B球的庫侖斥力 F1和 C球的庫侖力 F2后 ,要產(chǎn)生水平向右的加速度 ,故 F2必為引力 ,所以 C球帶負(fù)電荷 .又由庫侖定律得 mrkqrkq2221 3332212 22212222222 (2)電荷初速度為零 ,或速度方向與電場(chǎng)線平行 。粒子從 a→ b,電場(chǎng)力做負(fù)功 ,動(dòng)能減少 ,故在 b處速度較小 . 答案 CD 規(guī)律總結(jié) 解答這類問題 ,首先要根據(jù)帶電粒子的彎曲方向 ,判斷出受力情況 。第三步 ,把電場(chǎng)線疏密和受力大小、加速度大小相聯(lián)系 .有時(shí)還要與等勢(shì)面聯(lián)系在一起 . 變式練習(xí) 2 一負(fù)電荷從電場(chǎng)中 A點(diǎn)由靜 止釋放 ,只受電場(chǎng)力作用 ,沿電場(chǎng)線運(yùn) 動(dòng)到 B點(diǎn) ,它運(yùn)動(dòng)的速度 — 時(shí)間圖象如 圖 6所示 .則 A、
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