重力电场叠加精.ppt

重力电场叠加第1页，本讲稿共10页等效法等效法EE第2页，本讲稿共10页1.如如图图所所示示，在在水水平平方方向向的的匀匀强强电电场场中中的的O点点，用用长长为为l的的轻轻、软软绝绝缘缘细细线线悬悬挂挂一一质质量量为为m的的带带电电小小球球，当当小小球球位位于于B点点时时处处于于静静止止状状态态，此此时时细细线线与与竖竖直直方方向向（即即OA方方向向）成成角角现现将将小小球球拉拉至至细细线线与与竖竖直直方方向向成成2角角的的C点点，由由静静止止将将小小球球释释放放若若重重力力加加速速度度为为g，则则对对于于此此后后小小球球的的受力和运受力和运动动情况，下列判断中正确的是情况，下列判断中正确的是A小球所受小球所受电场电场力的大小力的大小为为mgtanB小球到小球到B点的速度最大点的速度最大C小球可能能小球可能能够够到达到达A点，点，且到且到A点点时时的速度不的速度不为为零零D小球运小球运动动到到A点点时时所受所受绳绳的拉力最大的拉力最大ABCEO第3页，本讲稿共10页2.在竖直向下的匀强电场中，以在竖直向下的匀强电场中，以V0初速度竖直向上初速度竖直向上发射一个质量为发射一个质量为m带电量为带电量为q的带正电小球，求上的带正电小球，求上升的最大高度升的最大高度。“竖直上抛运动竖直上抛运动”第4页，本讲稿共10页3.水平向右的匀强电场中，用长为水平向右的匀强电场中，用长为R的轻质细线的轻质细线在在O点悬挂一质量为点悬挂一质量为m的带电小球，静止在的带电小球，静止在A处，处，AO的连线与竖直方向夹角为的连线与竖直方向夹角为370，现给小球施加一，现给小球施加一个沿圆弧切线方向的初速度个沿圆弧切线方向的初速度V0，小球便在竖直面，小球便在竖直面内运动，为使小内运动，为使小球能在竖直面内完成圆周运动，球能在竖直面内完成圆周运动，这个初速度这个初速度V0至少应为多大至少应为多大？A370BO“竖直平面圆周运动竖直平面圆周运动”第5页，本讲稿共10页4.水平放置带电的两平行金属板，相距水平放置带电的两平行金属板，相距d,质量为质量为m的微粒由板中间以某一初速平行于板的方向进入，若的微粒由板中间以某一初速平行于板的方向进入，若微粒不带电，因重力作用在离开电场时，向下偏转微粒不带电，因重力作用在离开电场时，向下偏转d/4，若微粒带正电，电量为，若微粒带正电，电量为q，仍以相同的初速度进入，仍以相同的初速度进入电场，微粒恰好不再射出电场，则两板的电势差应为电场，微粒恰好不再射出电场，则两板的电势差应为多少？并说明上下板间带电性？多少？并说明上下板间带电性？重力环境对比：平抛运动规律重力环境对比：平抛运动规律第6页，本讲稿共10页练习练习1、质量为、质量为m，带正电，带正电q的小球用细绳悬挂在的小球用细绳悬挂在两块无限大的平行板电容器间。小球悬点两块无限大的平行板电容器间。小球悬点O，摆长，摆长L=6cm，摆球质量为，摆球质量为m=0.02kg，两板间距为，两板间距为d=8cm高。两板间加电压高。两板间加电压U=2000V。今向正极板方向将摆。今向正极板方向将摆球拉到水平位置然后无初速释放，小球在球拉到水平位置然后无初速释放，小球在B、A间来间来回运动。求：回运动。求：（1）q=？（2）小球速率最大值及位置）小球速率最大值及位置 第7页，本讲稿共10页练习练习2、在水平方向的匀强电场中，用长为、在水平方向的匀强电场中，用长为 L的的轻质绝缘细线悬挂一质量为轻质绝缘细线悬挂一质量为m的带电小球，小球的带电小球，小球静止在静止在A处，悬线与竖直方向成处，悬线与竖直方向成300角，现将小球拉角，现将小球拉至至B点，使悬线水平，并由静止释放，求小球运点，使悬线水平，并由静止释放，求小球运动到最低点动到最低点D时的速度大小及此时悬线拉力的大小。时的速度大小及此时悬线拉力的大小。第8页，本讲稿共10页练习练习3.3.在方向水平的匀强电场中，一个不可伸长的不导电细在方向水平的匀强电场中，一个不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为线的一端连着一个质量为m m的带电小球，另一端固定于的带电小球，另一端固定于O O点点把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速释放已知把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速释放已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为(如图如图)求小球经过最低点时细线对小球的拉力求小球经过最低点时细线对小球的拉力第9页，本讲稿共10页解析：设细线长为解析：设细线长为L L，球的电量为，球的电量为q q，场强为，场强为E E若电量若电量q q为正，则场强方向在题图中向右，反之向左为正，则场强方向在题图中向右，反之向左从释放点到左侧最高点，重力势能的减小等于电势能的从释放点到左侧最高点，重力势能的减小等于电势能的增加增加mgLcosmgLcosqEL(1qEL(1sin)sin)若小球运动到最低点时的速度为若小球运动到最低点时的速度为v v，此时线的拉力为，此时线的拉力为T T，由能量关系得：，由能量关系得：mv2/2mv2/2mgLmgLqELqEL由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：T Tmgmgmv2/Lmv2/L第10页，本讲稿共10页