等效重力在电场中应用.pptVIP

等效重力 在匀强电场中的应用;先复习只在重力场作用下的圆周运动，最高点与最低点的位置与直径的关系（重力 方向上的直径所对应的两个端点，同时找到平衡位置在哪）;例1：用长为R的绝缘细线栓一带正电q的小球，质量为m，在竖直向下的场强为E匀强电场中，刚好能在竖直平面内做圆周运动，求小球运动过程中的最小速度和绳的最大拉力。 ; 1.在最高点，当绳的拉力为零时，重力和电场力的合力提供向心力，有最小速度v ;2.小球运动到最低点时有最大拉力T，设此时速度为v2;[等效]此题中匀强电场中的电场力为恒力，且与重力同向，可将两者合力: qE+mg 等效成重力G’=mg, , 即g, =g+qE/m 用g,替换结论中的g就可快速得到[例1]的结果：;思考1：如果粒子带负电，大小为q，则结果如何？;思考2：如果将电场方向改为水平向右，则结果如何？;在水平向右的匀强电场中，有一质量为m、带正电的小球，用长为l的绝缘细线悬挂于O点，当小球静止时细线与竖直方向夹角为θ（如图所示）．现给小球一个垂直于悬线的初速度，使小球在竖直平面内做圆周运动．试问（不计空气阻力，重力加速度为g）：（1）若小球恰好完成圆周运动，则小球运动过程中的最小速度值是多少？（2）小球的初速度至少是多大？ ;;例2：如图所示，一条长为L的细线，上端固定，下端栓一质量为m的带电小球，将它置于一匀强电场中，电场强度大小为E，方向水平。已知当细线离开竖直位置的偏角为α时，小球处于平衡。求： （1）小球带何种电荷？ 小球的电量？ （2）如果使细线与竖直 方向的偏角由α增大到θ， 然后将小球由静止释放， 则θ为多大时，可使小 球到达竖直位置时速度 刚好为零？ ;解：;[拓展] 原题中至少给小球多大的初速度，才能使小球做圆周运动？ ;[练习1]如图所示，质量为m,电量为q的小球，以速度v0从A点竖直向上进入水平向右、场强为E的匀强电场中，到B点时速度变为水平向右的v0，则小球在上述过程中速度的最小值为多少？ ;由题意小球水平方向只受电场力做匀加速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，根据运动学公式，可得：?水平方向，v0=at 竖直??向，v0=gt则有a=g　 所以，重力等于电场力，其合力F合=√2mg ，方向与水平成450角，Vo方向为135度，比90度大，说明两合力是做负功，当小球运动到速度跟合力方向垂直时，速度达到最小，因为再运动，合力方向跟小球速度方向小于90度，合力开始做正功，小球速度要增大。在A点将速度沿合力和垂直合力方向分解，由题意沿合力方向速度减为零时，有最小速度: vmin=Vo/√2=√2Vo/2;;解：