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带 电 物 体 在 电 场 中 的 运 动
1、研究带电物体在电场中运动的两条主要途径
带电物体在电场中的运动,是一个综合力和能量的力学问题,研究的方法与质点动力学相同(仅仅增加
了电场力),它同样遵循运动的合成与分解、力的独立作用原理、牛顿运动定律、动能定理、功能原理
等力学规律.研究时,主要可以按以下两条途径分析:
(1)力和运动的关系——牛顿第二定律
根据带电物体受到的电场力和其它力,用牛顿第二定律求出加速度,结合运动学公式确定带电物体的速
度、位移等.这条线索通常适用于恒力作用下做匀变速运动的情况.
(2 )功和能的关系——动能定理
根据电场力对带电物体所做的功,引起带电物体的能量发生变化,利用动能定理或从全过程中能量的转
化,研究带电物体的速度变化,经历的位移等.这条线索同样也适用于不均匀的电场.
2 、研究带电物体在电场中运动的两类重要方法
(1)类比与等效
电场力和重力都是恒力,在电场力作用下的运动可与重力作用下的运动类比.例如,垂直射入平行板电
场中的带电物体的运动可类比于平抛, 带电单摆在竖直方向匀强电场中的运动可等效于重力场强度 g 值
的变化等.
(2 )整体法 (全过程法 )
电荷间的相互作用是成对出现的,把电荷系统的整体作为研究对象,就可以不必考虑其间的相互作用.
电场力的功与重力的功一样,都只与始末位置有关,与路径无关.它们分别引起电荷电势能的变化和重
力势能的变化,从电荷运动的全过程中功能关系出发 (尤其从静止出发末速度为零的问题 )往往能迅速找
到解题切入点或简化计算.
044.盐城市 2008 届六所名校联考试题 10.如图所示,在绝缘水平面上固定两个等量同种电荷 A 、B,在
AB 连线上的 P 点由静止释放一带电滑块,则滑块会由静止开始一直向右运动到 AB 连线上的另一点 M
而停下。则以下判断正确的是 ( C D )
A .滑块一定带的是与 A 、B 异种的电荷
B .滑块的电势能一定是先减小后增大 A P B
C .滑块的动能与电势能之和一定减小
D .AP 间距一定小于 BM 间距
050.江苏省盐城市 07-08 学年度第二次调研考试 2.如图甲所示,水平面绝缘且光滑,弹簧左端固定,
右端连一轻质绝缘挡板, 空间存在着水平方向的匀强电场, 一带电小球在电场力和挡板压力作用下静止。
若突然将电场反向,则小球加速度的大小随位移 x 变化的关系图像可能是图乙中的 ( A )
a a a a
053.08 年 3 月临沂市教学质量检查考试 (一 )2.如右图所示,三个质量相同,带电荷量
E
分别为 +q 、- q 和 0 的小液滴 a、b、c,从竖直放置的两板中间上方由静止释放,最后 O
从两板间穿过,轨迹如图所示,则在穿过极板的过程中 ( A D )
O x O x O x O x
A B C D
A .电场力对液滴 a、b 做的功相同
图乙
B .三者动能的增量相同图甲
C .液滴 a 电势能的增加量等于液滴 b 电势能的减少量
D .重力对三者做的功相同
003. 南京师大物理之友电学综合(一) 3.如图所示,在光滑绝缘水平面上的 M 、N 两 a c b
点各放有一个电荷量分别为 +q
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