专题探究电场部分专题探究示例.pptx

专题,巧用等效重力场解题贵州省兴义五中物理组尹建刚,（2018全国卷，25）(20分)如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切。BC为圆弧轨道的直径。O为圆心，OA和OB之间的夹角为，sin=，一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用，已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为g。求：（1）水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小；（2）小球到达A点时动量的大小；（3）小球从C点落至水平轨道所用的时间。,必备知识,问题1：小球受力有什么特点？加速度有什么特点？运动过程有什么特征？,问题2：小球的最大速度在位置，受力有什么特点？,问题3：写出在最低点的动力学方程和运动过程的功能关系,物体仅在重力场中的运动是最常见、最基本的运动，但是对处在匀强电场中的宏观物体而言，它的周围不仅有重力场，还有匀强电场，同时研究这两种场对物体运动的影响，问题就会变得复杂一些。此时，若能将重力场与电场合二为一，用一个全新的“复合场”（可形象称之为“等效重力场”）来代替，不仅能起到“柳暗花明”的效果，同时也是一种思想的体现等效思想。那么，如何实现这一思想方法呢？,思考1：如果小球带正电，大小为q，则结果如何？,E,问题1：小球受力有什么特点？加速度有什么特点？运动过程有什么特征？,问题2：小球的最大速度在位置，大小变了没有？受力有什么特点？,问题3：最低点的动力学方程和运动过程的功能关系变化？,思考2：如果将电场方向改为水平向右，则结果如何？,问题1：小球的最大速度位置?大小变了没有？受力有什么特点？,问题2：最低点的动力学方程和运动过程的功能关系是否变化？,为了方便后续处理方法的迁移，必须首先搞清“等效重力场”中的部分概念与复合之前的相关概念之间关系。具体对应如下：等效重力场重力场.电场叠加而成的复合场等效重力重力.电场力的合力等效重力加速度等效重力与物体质量的比值等效“最低点”物体自由时能处于稳定平衡状态的位置等效“最高点”物体圆周运动时与等效“最低点”关于圆心对称的位置,问：小球在整个运动的过程中重力G和电场力F有什么特点？那我们如何来处理这两个力？,例1如图带电的小球用细绳悬挂在两块无限大的平行板电容器间。小球悬点O，摆长为L，摆球质量为m，两板间距为d，两板间加电压为U。今向正极板方向将摆球拉到水平位置B然后无初速释放，小球在B、A间来回振动，OA为竖直线。求：（1）小球所带电量为多少？（2）小球最大速率为多少？,答案(1)(2),小结,解题关键：等效点的确定,等效“最低点”的确定方法：重力.电场力的合力跟外力共线位置,思考3：如果把圆弧改为完整光滑圆轨道，则结果如何？,E,思考4：如果将电场方向改为水平向右，则结果如何？,等效“重力场”的理解等效重力场重力场.电场叠加而成的复合场等效重力重力.电场力的合力等效重力加速度等效重力和物体的质量的比值等效“最低点”与等效重力共线的点等效“最高点物体圆周运动时与等效“最低点”关于圆心对称的位置,感悟！,练出高分,练习水平向右的匀强电场中，用长为R的轻质细线在O点悬挂一质量为m的带电小球，静止在A处，AO的连线与竖直方向夹角为370，