用动力学观点解决带电体在电场中的运动 带电的物体在电场中受到电场力作用,还可能受到其 他力的作用,如重力、弹力、摩擦力等,在诸多力的作用下 物体可能处于平衡状态,静止或做匀速直线运动;物体也可 能所受合力不为零,做匀变速运动或变加速运动。 MYKONGLONG
二、用动力学观点解决带电体在电场中的运动 1.带电的物体在电场中受到电场力作用,还可能受到其 他力的作用,如重力、弹力、摩擦力等,在诸多力的作用下 物体可能处于平衡状态,静止或做匀速直线运动;物体也可 能所受合力不为零,做匀变速运动或变加速运动
2.处理这类问题,就像处理力学问题一样,首先对物体 进行受力分析(包括电场力),再明确其运动状态,最后根据所 受的合力和所处的状态选择相应的规律解题。 3.相关规律:力的平衡条件,即F合=0或Fx=0,F =0。牛顿第二定律F合=m或F=ma,F=m,运动学 公式,如匀变速直线运动速度公式、位移公式等,平抛运动 知识、圆周运动知识等。 MYKONGLONG
2.处理这类问题,就像处理力学问题一样,首先对物体 进行受力分析(包括电场力),再明确其运动状态,最后根据所 受的合力和所处的状态选择相应的规律解题。 3.相关规律:力的平衡条件,即 F 合=0 或 Fx=0,Fy =0。牛顿第二定律 F 合=ma 或 Fx=max,Fy=may,运动学 公式,如匀变速直线运动速度公式、位移公式等,平抛运动 知识、圆周运动知识等
「例2]如图所示,为一个从上向下看的俯视图,在光滑 绝缘的水平桌面上,固定放置一条光滑绝缘的挡板轨道 ABCD,AB段为直线,BCD段是半径为R的一部分圆弧(两 部分相切于B点),挡板处于场强为E的匀强电场中,电场方 向与圆的直径MN平行。现使一带电量为+q、质量为m的 小球由静止从斜挡板内侧上某点释放,为使小球沿挡板内侧 运动,最后从D点抛出,试求: MYKONGLONG
[例 2] 如图所示,为一个从上向下看的俯视图,在光滑 绝缘的水平桌面上,固定放置一条光滑绝缘的挡板轨道 ABCD,AB 段为直线,BCD 段是半径为 R 的一部分圆弧(两 部分相切于 B 点),挡板处于场强为 E 的匀强电场中,电场方 向与圆的直径 MN 平行。现使一带电量为+q、质量为 m 的 小球由静止从斜挡板内侧上某点释放,为使小球沿挡板内侧 运动,最后从 D 点抛出,试求:
(1)小球从释放到N点沿电场强度方向的最小距离s; (2)在上述条件下小球经过N点时对挡板的压力大小。 MYKONGLONG
(1)小球从释放到 N 点沿电场强度方向的最小距离 s; (2)在上述条件下小球经过 N 点时对挡板的压力大小
解析:(1)根据题意分析可知,小球过M点对挡板恰好无 压力时,s最小,根据牛顿第二定律有qE=mR 由动能定理得qE(-2R)=2moi 联立解得s=R, MYKONGLONG
解析:(1)根据题意分析可知,小球过 M 点对挡板恰好无 压力时,s 最小,根据牛顿第二定律有 qE=m v 2 M R , 由动能定理得 qE(s-2R)= 1 2 mv 2 M, 联立解得 s= 5 2 R