带电粒子在复合场中的圆周运动

1、带电粒子在复合场中的圆周运动董皓授课对象：同步学生授课目标：让学生掌握解决问题的关键点，会找等效最高点、最低点，运用之前所学知识解决此类问题一、知识回顾1、竖直面内的圆周运动最高点有最小速度无支撑（绳，内圆）：有支撑（杆，套环）： 最低点最大速度：向FNmggRvN临时，0向FNmg0临刚好到达最高点，v对于一个过程，用能量的观点研究向FmgN2、斜面上的圆周运动解决方法：把重力沿斜面向下的分力mgsin当做重力等效重力 重力加速度沿斜面向下的分量gsin当 做重力加速度等效重力加速度二、复合场中的圆周运动1、复合场：重力场+电场重力+电场力=恒力 等效重力在“等效重力”作用下的圆周运动2、如

2、何求解（1）求出“等效重力”，即重力与电场力的合力F合（2）将 视为“等效重力加速度”（3）找出“等效最高点”和“等效最低点”mFa合过圆心作“等效重力方向的直径，背离”等效重力“方向与圆的交点即等效最高点，沿“等效重力”方向的交点为“等效最低点。2、如何求解（1）求出“等效重力”，即重力与电场力的合力F合（2）将 视为“等效重力加速度”（3）找出“等效最高点”和“等效最低点”mFa合2、如何求解（1）求出“等效重力”，即重力与电场力的合力F合（2）将 视为“等效重力加速度”（3）找出“等效最高点”和“等效最低点” 等效最高点：线速度最小 等效最低点：线速度最大，或者静止于该点。 （4）列式解

3、答 点向心力公式 过程能量观点mFa合例题1：如图所示，空间有一水平向右的匀强电场，半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，O是圆心，AB是竖直方向的直径。一质量为m、电荷量为+q的小球套在圆环上，并静止在P点，且OP与竖直方向的夹角=37。不计空气阻力。已知重力加速度为g，sin37=0.6，cos37=0.8。（1）求电场强度E的大小；（2）若要使小球从P点出发能做完整的圆周运动，求小球初速度应满足的条件（3）求此时小球对圆环的压力。例题2：如图所示的装置是在竖直平面内放置光滑的绝缘轨道，处于水平向右的匀强电场中，一带负电荷的小球从高h的A处静止开始下滑，沿轨道ABC运动后进入圆环内作圆周

4、运动已知小球所受到电场力是其重力的3/4，圆环半径为R，斜面倾角为=53，SBC=2R若使小球在圆环内能作完整的圆周运动，h至少为多少？三、小结： 解决带电粒子在复合场中的圆周运动的关键是算对“等效重力”,找准等效最高点”与“等效最低点”，然后根据重力场中分析求解作业1：半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，如图所示珠子所受静电力是其重力的倍，将珠子从环上最低位置A点由静止释放，求：(1)珠子所能获得的最大动能是多少？(2)珠子对圆环的最大压力是多少？ 作业2：用长L的绝缘细线栓住一个质量为m，带电量为q的小球，线的另一端栓在水平向右的匀强电场中，开始时把小球、线拉到和O在同一水平面上的A点（线拉直），让小球由静止开始释放，当摆线摆到与水平线成60角到达B点时，球的速度正好为零，求：（1）A、B两点的电势差；（2）匀强电场的场强；（3）小球运动到B点时细线上的拉力大小人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提