新人教版物理课件-电场中带电体的动力学问题的分析.ppt

第十一章 电场 第二课时　电场中带电体的动力学问题的分析 * 专题一 带电体（可视为点电荷）在点电荷电场中的平衡问题. 明确这里所说的平衡是指带电体的加速度为零的静止或匀速直线运动状态,仍属共点力的平衡问题，仍按平衡条件求解,即合力为零.首先选择研究对象,注意整体法和隔离法相结合；对研究对象受力分析时加上库仑力,库仑力遵循库仑定律；按平衡条件求解.二力平衡用六字方针“等大、反向、共线”三个非共线力的平衡一般用平衡条件的推论求解,四个及四个以上非共线力的平衡一般用正交分解法求解.基本思想是“电学搭台,力学唱戏” * θ A B T mg F θ 例1．如图所示，一个挂在丝线下端的带正电的小球B，静止在图示位置.若固定的带正电的小球A电量为Q，B球的质量为m，带电量为q，θ＝30°，A和B在同一水平线上，整个装置处于真空中，求A、B两球之间的距离为多少？ 模型化归 利用共点力平衡条件的推论求解三个共点力的平衡问题. 对研究对象认真受力分析,按比例画出受力分析示意图是解力学题的基础. 构建和谐社会.k值不能代入. 解析：对小球B进行受力分析，根据平衡条件得 解出A、B两球之间的距离 mg kQq 3 * 例2．用长为L的细线吊着质量为m的带正电荷q的小球，悬于O点，并在O点正下方L处放置一个带正电荷Q的小球，平衡时，细线偏转一个角度，此时细线上的张力为F, (1)若使电荷量q加倍，重新稳定后，丝线偏转更大的角度，细线上张力变为F′,则： (2)若因漏电两带电小球的电量逐渐减少,在电荷漏完以前, 细线上张力变为F′，则： L Q O A 　 A 　 A.F＝F′＝mg B.F＞F′C.F′＜F D.F≠mg mg T F 对研究对象认真受力分析,按比例画出受力分析示意图是解力学题的基础. 模型化归 利用矢量Δ与几何Δ相似求解三个共点力的平衡问题. * 例3.如图所示，在两根固定的绝缘光滑的细杆上，穿有能自由滑动的金属小球，两球质量均为9kg ，电量都是-2×10－5 C，求当小球处于平衡状态时，它们离开地面的高度（细杆与竖直方向成45°） mg N F 45° 对研究对象认真受力分析,按比例画出受力分析示意图是解力学题的基础. 模型化归 利用共点力平衡条件的推论求解三个共点力的平衡问题. 45° 45° 解：根据平衡条件得 小球离开地面的高度 * 例4.两条长都为L的细线下悬挂质量为m1、m2的带同种电荷的小球，处于平衡态时，两线与竖直方向的夹角分别为α、β.讨论当 m 取不同值时，α、β角的关系. α β m1g m2g T1 T2 F F’ β 当m1m2时,αβ 当m1=m2时,α=β 当m1m2时,αβ 作图要规范 观察要细致 思路要清晰 列式要标准 θ1 α 解：对小球进行受力分析，根据平衡条件结合正弦定理得 ① ② ③ 联立解出 * 例5．两个小球质量分别为m1、m2 ，电量分别为q1、q2 ，用丝线悬挂于同一点.静止后它们恰好位于同一水平面上，细线与竖直方向间的夹角分别为α、β，且αβ，由此可知：（ ） A. m1= m2 ，q 1 q 2 ，q 1/q 2 = s inβ/ s inα. B. m1= m2 ，q 1 q 2 ，q 1/q 2 = s inα/ s inβ. C. q1 q 2 ，m 1/ m 2 = tgα/ tgβ. D. q1、q2 不一定相等，m 1/ m 2 = tanβ/ tanα. α β D T2 m2g F β F T1 m1g α 作图要规范 观察要细致 思路要清晰 列式要标准 解：对两个小球，根据平衡条件得 ② ① 与两个小球所带电量大小无关． * ⑵ AB段细线的张力. ⑶ BC段细线的张力 . 例6.三个可视为质点的金属小球A、B、C，质量都是m，带电量都是+q.连接小球的绝缘细线长度都是 L，静电力恒量为 k，重力加速度为g，求： ⑴ OA段细线所受的拉力. A B C L L O 解：（1）以A 、 B 、 C为研究对象 （3）以C为研究对象: （2）以B 、 C为研究对象 整体法和隔离法相结合 * 专题二 库仑定律与牛顿运动定律及动量守恒定律的综合应用 库仑力作用于带电体，同样产生加速度，物体的运动状态发生改变，由此而引出的动力学问题，使其应用范围扩展到与牛顿运动定律及动量能量等问题相结合的领域. * 例1.质量分别为m和2m的两个点电荷A、B，放在光滑绝缘的水平面上，相距为d .它们由静止开始运动，刚开始时，A的加速度为a ，经过一段时间后，B的加速度增大为a ，这时两个电荷间距离是多少？ A B 初状态: 末