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课件网) 微专题1 电场力的性质的综合应用 1.学会分析电场线与带电粒子的运动轨迹问题。2.掌握解决电场中带电体的平衡问题和动力学问题的思路和方法。 [定位·学习目标] 突破·关键能力 要点一 电场线与带电粒子的运动轨迹 在电场中由电场线的分布可以确定静电力的情况,带电体所受合力的情况决定物体的运动状态。 1.几个方向 (1)合力方向:带电体所受合力方向若与速度方向相同(或相反),物体做变速直线运动,若合力方向与速度不在同一直线上,物体做曲线运动,且合力方向指向运动轨迹的凹侧。 「要点归纳」 (2)速度方向:速度方向沿运动轨迹的切线方向。 (3)静电力方向:正电荷(负电荷)所受静电力的方向沿电场线的切线方向(反方向)。 2.方法导向 (1)由带电体所受合力与速度方向确定运动轨迹及运动性质,或由轨迹的弯曲情况结合电场线和受力分析确定静电力的方向。 (2)由静电力和电场线的方向可判断电荷的正负。 (3)由电场线的疏密程度可确定静电力的大小变化情况,再结合受力分析,由牛顿第二定律F=ma可判断带电体加速度的变化情况。 (4)根据合力和速度的夹角可以判断电场中带电体的速度变大还是变小,从而比较不同位置的速度大小。 3.电场线与运动轨迹的关系 (1)电场线不是带电粒子的运动轨迹,运动方向不一定沿电场线的切线。 (2)同时具备以下条件时运动轨迹才有可能与电场线重合。 ①电场线为直线。 ②带电粒子的初速度为零,或初速度沿电场线所在直线。 ③带电粒子只受静电力,或其他力的合力沿电场线所在直线或者其他力的合力为零。 「典例研习」 [例1] 电荷量为Q的场源点电荷形成的电场如图所示,一电荷量为q、质量为m的带电粒子只在静电力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点,A点的速度vA垂直于电场线,下列判断正确的是( ) [A]带电粒子带负电 [B]带电粒子运动过程中加速度减小 D 要点二 电场中带电体的平衡问题 「要点归纳」 分析电场中带电体的平衡问题时,方法仍然与力学中分析物体的平衡方法一样,具体步骤如下: (1)确定研究对象:如果有几个物体相互作用时,要依据题意,适当选取“整体法”或“隔离法”。 (3)根据F合=0列方程,若采用正交分解法,则有Fx=0,Fy=0。 (4)求解方程。 [例2] (带电体在电场中的平衡问题)(多选)(2025·广东珠海月考)如图所示,光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定,杆上套有一带正电小球,质量为m,带电荷量为q,为使小球静止在杆上,可加一匀强电场,所加电场的电场强度满足什么条件时,小球可在杆上保持静止( ) ACD 「典例研习」 [例3] (电场中带电体的平衡)如图所示,水平面上放置一个绝缘支杆,支杆上的带电小球A位于光滑小定滑轮O的正下方,绝缘细线绕过定滑轮与带电小球B相连,在拉力F的作用下,小球B静止,此时两球处于同一水平线。假设两球的电荷量均不变,现缓慢拉动细线,使B球移动一小段距离,支杆始终静止。在此过程中下列说法正确的是( ) [A]细线上的拉力一直增大 [B]B球受到的库仑力先减小后增大 [C]B球的运动轨迹是一段圆弧 [D]支杆受到地面的摩擦力保持不变 C [例4] (平衡中的临界极值问题)(2025·广西玉林期中)如图所示,质量为m、带电荷量为+q的小球,用轻绳悬挂在天花板上。若加一匀强电场,使小球静止时,摆线与竖直方向的夹角为θ,则所加的匀强电场的电场强度最小为( ) B 要点三 电场中带电体的动力学问题 「要点归纳」 1.带电体在电场中的运动是一类综合性很强的问题,解决这类问题时,常把带电体看作点电荷,应用力学知识(如牛顿运动定律、动能定理等)求解。 2.带电体在匀强电场中受到的静电力是恒力,若带电体只受静电力作用,则其运动是在恒力作用下的运动,解决问题的思路是抓住两个分析:受力分析和运动分析。 3.带电体在非匀强电场中所 ... ...
