圆周运动等效重力场问题

1、甲组联赛乙级联赛圆运动等效重力场问题(寻找等效最高点、最低点问题)拖绳物体在垂直平面内建立圆周运动规则最高点最低点(平衡位置)临界最高点：重力提供向心力，速度最小速度最大，拉伸力最大等效重力场：重力场、电场等重叠的复合场等效重力：重力、电场力的合力处理构想：受力分析，计算等效重力(重力和电场力的合力)的大小和方向在复合场中找到等效最低点、最高点。 最高、最低点：与t等价重力共线基于圆周运动供求平衡的动能定理列方程式处理例1 :平滑绝缘的圆轨道垂直放置，半径为r，在最低点a放置质量为m的带电球。 空间整体存在均匀的强电场，给球施加电场的大小是水平右，现在给球水平右的初速，使球沿着轨道向上移动。

2、如果球能做完全的圆运动的话，就求运动中的最大拉力变量1 :如图所示，abcd是站在电场强度为e=104v/m的水平均匀强电场的绝缘光滑的轨道，轨道的bcd部分是半径r的半圆环，轨道的水平部分与半圆环相接的a是水平轨道的一点，而且将质量m=100g、带电q=10-4c的球放在水平轨道的a点上求出(g=10m/s2 ) :(1)到达c点的速度是多少？(2)到达c点时的轨道压力是多少？(3)球能获得的最大动能是多少？c.c300甲组联赛o.o德. dvcx乙级联赛vcy例2 :在水平方向的均匀强电场下，用长度为l的轻量的绝缘细线吊起质量为m的带电球，球静止在a上，悬垂线与垂直方向形成300角，将球拉

3、至b点，使悬垂线水平，从静止中释放，求出球运动到最低点d时的速度的大小变量2 :质量的m球通过平滑的水平面上的小孔与绳索的末端连接，球在平面内以o点为中心进行半径为a圆周运动，线速度为v(1)求出此时绳索的拉力(2)瞬间松开绳子后，把绳子拉直，做半径为b的圆运动，求出放松时间(3)球进行半径b的圆运动时绳索的拉力o.o甲组联赛乙级联赛c.cel练习1 :如图所示，沿水平方向的均匀强电场有固定点o，用长度的绝缘绳把质量为正的金属制的球吊在o点，球静止在b点时，与绳垂直方向的角度为。 在此，将球拉到位置a，使细线成为水平后，从静止状态中释放，求出球通过最低点c时的速度的大小球摆动过程中细线施加给球

4、的最大拉力练习2 :如图所示的装置在垂直平面内放置光滑的绝缘轨道，带负电荷的球从高度h的a开始静止下降，进入水平右的均匀强电场，沿着轨道abc运动后，进入圆环内进行圆运动，小球受到的电场力是重力，圆环的半径r、rer300毫克qen图3-2r300图3-1eo.o乙级联赛图3-3r300o.o练习3 :如图所示，绝缘平滑轨道ab的部分是倾斜角为30的斜面，ac的部分是垂直平面上的半径为r的圆轨道，斜面与圆轨道相接。 装置整体处于电场强度e、方向水平右均匀强电场。 现在质量m的正带电、电量是球，为了球能安全地通过圆轨道，在o点的初速需要保持多少？甲组联赛乙级联赛圆运动等效重力场问题(寻找等效最高

5、点、最低点问题)等效重力场：重力场、电场等重叠的复合场等效重力：重力、电场力的合力处理构想：受力分析，计算等效重力(重力和电场力的合力)的大小和方向在复合场中找到等效最低点、最高点。 最高、最低点：与t等价重力共线基于圆周运动供求平衡的动能定理列方程式处理变型1 :解： (1)、(2)小球在c点的速度的大小为vc，对轨道的压力的大小为nc的话，对小球在ac的过程中应用动能法则的话，则如下所示把牛顿第二定律应用于c点的圆轨道直径，结果如下。 理解：(3) ps=qe=1n 8756； 情况的方向垂直于连接b、c点的线bc，从b到d动能定理c.c300甲级联赛o.o德. dps乙级联赛vcy例2

6、:解：电场力f=mgtg300=mg，f合=mg和t反向从b到c的球以等效场力进行初速为零的均匀加速直线运动从s=l到c动能定理：vcy通过绳索的拉力瞬间减少到零，vcx=vc sin600=从c到d动能定理：=mvd2-mprx2d=种类2 :(1)如果球进行半径为a的圆运动，则t=(2)几何关系，s=，t=(3)在绳索被拉伸的瞬间，径向速度马上消失，球只剩下切线速度的情况o.o甲级联赛乙级联赛c.cel练习1:等价重力f合=、电场力方向：与垂直方向所成的角度从a到c，值得从动能定理代入数m/s(2)带电的球放置在b点时，绳索的张力最大，设此时的球的速度为，绳索的张力为t时圆周运动：从a到b动能定理：联合n练习2 :等效重力f合=，与垂直方向的角度，即如果圆环上的d点成为等效重力场的最高点，为了在圆环内使球完成圆运动，通过d点的速度的最小值成为球从a点运动到d点，从动能定理中得到二代入数值，用二式解er300毫克qen图3-2r300图3-1eo.o乙级联赛图3-3r300o.o练习3 :球受到电场力和重力，把电场力和重力的合成看作等效