高二物理 3-1.1靜電場解題思路講解
第一,做好受力分析.
(1)質點的重力是否忽略?對于像電子、質子、原子核等基本粒子,因一般情況下靜電力遠大于重力,所以常忽略重力,而對液滴、塵埃、小球、顆粒等常需考慮重力.
(2)質點帶正電還是帶負電?正電荷所受靜電力的方向沿電場線的切線方向,負電荷所受靜電力的方向與電場線的切線方向相反.
(3)靜電力是恒力還是變力?在勻強電場中,電荷受靜電力的大小、方向都不變,是恒力.
第二,做好運動分析、要明確帶電體的運動過程,運動性質及運動軌跡等.
第三,要明確靜電力做功與電勢能變化的關系.
(1)靜電力做的功:WAB=qUAB適用于任何電場,要注意q、WAB、UAB各量正負號意義的不同.
W=qE·d適用于勻強電場,其中d為沿靜電力方向運動的距離.
特點:只與初末位置有關,與經過的路徑無關.(對比重力做功)
(2)電勢能:EpA=qφA.注意q、φA、EpA各量正負號意義的不同.
(3)靜電力做的功與電勢能變化的關系:WAB=EpA-EpB=-ΔEp.
靜電力做正功,電勢能減少,靜電力做負功,電勢能增加,且靜電力所做的功等于電勢能的變化.(對比重力做功與重力勢能的變化關系)
電場中的受力平衡
1.同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引.庫侖力實質也是靜電力,與重力、彈力一樣,它也是一種基本力,注意力學規律的應用及受力分析.
2.明確帶電粒子在電場中的平衡問題,實際上屬于力學平衡問題,其中僅多了一個靜電力而已.
3.求解這類問題時,需應用有關力的平衡知識,在正確的受力分析基礎上,運用平行四邊形定則、三角形定則或建立平面直角坐標系,應用共點力作用下物體的平衡條件去解決.
帶電粒子在電場中的運動
帶電粒子在電場中的運動,綜合了靜電場和力學的知識.分析方法和力學的分析方法基本相同:先分析受力情況,再分析運動狀態和運動過程(平衡、加速或減速、是直線還是曲線),然后選用恰當的規律解題.
1.解決這類問題的基本方法
(1)采用運動和力的觀點,即用牛頓第二定律和運動學知識求解.
(2)用能量轉化的觀點,即用動能定理和功能關系求解.
2.帶電粒子在電場中運動的常見運動形式
(1)勻速直線運動.一般情況下是帶電體受到的重力和靜電力平衡,或者受到桿的約束時的多力平衡問題,處理方法和靜止時基本相同.
(2)變速直線運動.①當不計重力的帶電粒子沿電場線方向進入電場時,受力方向和運動方向在一條直線上,做加速或減速運動.②當計重力的帶電體進入電場時,如果合力方向與運動方向在一條直線上,也做變速運動.
(3)圓周運動.當帶電小球在繩或桿的牽引下做圓周運動時,要注意等效最高點和最低點的尋找,等效最高、最低點所受的合力方向一定指向圓心.
(4)類平拋運動.當帶電體速度方向垂直于電場方向(只受靜電力),做類平拋運動,處理方法和平拋運動處理方法相同
(責任編輯:彭海芝)
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