高三物理專(zhuān)題一力與物體的平衡第2課時(shí)（1）課件人教版

1、第2課時(shí) 混合場(chǎng)中的物體平衡,基 礎(chǔ) 回 扣1.電場(chǎng)力(1)電場(chǎng)力的方向:正電荷受電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向 ,負(fù)電荷受電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向 .(2)電場(chǎng)力的大小:F=qE,若為勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)力則為 力,若為非勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)力將與 有關(guān).2.安培力(1)方向:用左手定則判定.F一定垂直于I、B,I、B可以互相垂直也可以互相不垂直,I、B任一量反向,F .,一致,相反,恒,位置,

2、,也,反向,(2)大小:F=BIL.①此式只適用于B和I互相垂直的情況,且L是導(dǎo)線的 長(zhǎng)度.②當(dāng)導(dǎo)線電流I與磁場(chǎng)B平行時(shí),F最小=0. 3. 洛倫茲力(1)洛倫茲力的方向①洛倫茲力方向既與電荷的運(yùn)動(dòng)方向垂直,又與磁場(chǎng)方向垂直,所以洛倫茲力方向總是垂直于運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向和磁場(chǎng)方向所確定的 .②洛倫茲力方向總垂直于電荷運(yùn)動(dòng)方向,當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化時(shí),洛倫茲力的方向也 .,有效

3、,平面,隨之變化,③由于洛倫茲力方向總與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直,所以洛倫茲力對(duì)電荷永不 .(2)洛倫茲力的大小:F洛=qvB sinθ.當(dāng)θ=90°時(shí),F洛=qvB,此時(shí),電荷受到的洛倫茲力最大;當(dāng)θ=0°或180°時(shí),F洛=0,即電荷在磁場(chǎng)中平行于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí),電荷不受洛倫茲力作用;當(dāng)v=0時(shí),F洛=0,說(shuō)明磁場(chǎng)只對(duì) 的電荷產(chǎn)生力的作用.思 路 方 法1. 電場(chǎng)最基本的特征

4、是對(duì)放入的電荷有 ,與帶電粒子所處的 無(wú)關(guān).2. 帶電粒子在電場(chǎng)和重力場(chǎng)中的平衡問(wèn)題仍然滿(mǎn)足 條件,且電場(chǎng)一般為勻強(qiáng)電場(chǎng).,做功,運(yùn)動(dòng),力的作用,運(yùn)動(dòng)狀況,平衡,3. 如果帶電粒子在重力場(chǎng)、電場(chǎng)和磁場(chǎng)內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng),則一定是 ,因?yàn)镕洛⊥v. 4. 帶電粒子在混合場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,一般要首先結(jié)合粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行 ,采用矢量三角形法或正交分解法結(jié)

5、合平衡條件列式求解.,勻速直線運(yùn)動(dòng),受力分析,1、(2009·蘇州市模擬) 如圖1-2-1所示, 將兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球用兩根長(zhǎng)l的絕緣細(xì)線相連懸掛于O點(diǎn),A球帶正電,帶電量為q,B球不帶電.(設(shè)重力加速,圖1-2-1,度為g,小球可視為質(zhì)點(diǎn))(1)若加一個(gè)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),使懸線OA向右偏離豎直方向30°角,且整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài).求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小.(2) 若讓B球帶負(fù)電,帶電量也為q,細(xì)線仍然是

6、拉直狀態(tài).加上電場(chǎng)強(qiáng)度為第(1)問(wèn)中的場(chǎng)強(qiáng)大小的 的電場(chǎng)后,整個(gè)裝置從圖示位置到達(dá)新的平衡位置的過(guò)程中,系統(tǒng)的電勢(shì)能是增加還是減少?變化量為多大?(不計(jì)A、B間的相互作用) 答案：(2)減少 mgl,.,1.電場(chǎng)力的方向與電性和場(chǎng)強(qiáng)的方向有關(guān),勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)力為恒力. 2.電場(chǎng)和重力場(chǎng)內(nèi)的平衡問(wèn)題,仍然是力學(xué)問(wèn)題.力學(xué)中用到的圖解法和正交分解法仍然可以用在電場(chǎng)和重力場(chǎng)中.,2、 (2009·山東調(diào)研)如圖1

7、-2-2所示, 疊放在一起的A、B兩絕緣小物塊放在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,其中B帶正電q,A不帶電；它們一起沿絕緣水平面以某速度勻速運(yùn)動(dòng).現(xiàn)突然使B的帶電量消失,A帶,圖1-2-2,上+q的電荷量,則A、B的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能為 （ ）A.一起勻速運(yùn)動(dòng) B.一起加速運(yùn)動(dòng)C.A加速,B減速 D.A加速,B勻速,AC,3、（2009·衡水中學(xué)二模)如圖1-2-9所示, 水平的平行金屬板和直流電源相連,中間有一垂直紙面

8、向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一帶電微粒以速度v向右飛入板間,恰能做勻速運(yùn)動(dòng).那么,變換以下條件時(shí),不能使粒子做勻速運(yùn)動(dòng)的有 （ ） A.減小粒子的帶電量 B.增大粒子的飛入速度 C.使粒子從右邊飛入板間 D.讓粒子帶和原先符號(hào)相反的電荷,圖1-2-9,ABCD,4.(2009·煙臺(tái)市三模)如圖1-2-10所示,水平面上的光滑平行導(dǎo)軌MN、PQ上放著光滑導(dǎo)體棒ab、cd,兩棒用絕緣細(xì)線系住,開(kāi)始時(shí)勻強(qiáng)磁場(chǎng)

9、的方向如圖甲所示,而磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化如圖乙所示,不計(jì)ab、cd間電流的相互作用,則細(xì)線中張力 （ ）,圖1-2-10,A.由0到t0時(shí)間內(nèi)細(xì)線中的張力逐漸增大B.由0到t0時(shí)間內(nèi)細(xì)線中的張力逐漸減小C.由0到t0時(shí)間內(nèi)細(xì)線中張力不變D.由t0到t1時(shí)間內(nèi)兩桿靠近,細(xì)線中的張力消失,BD,5. 如圖1-2-13所示, 平行板電容器豎直放置,A板上用絕緣線懸掛一帶電小球,靜止時(shí)絕緣線與固定的A板

10、成θ角,移動(dòng)B板, 下列說(shuō)法正確的是( ) A.S閉合,B板向上平移一小段距離,θ角變大 B.S閉合,B板向左平移一小段距離,θ角變大 C.S斷開(kāi),B板向上平移一小段距離,θ角變大 D.S斷開(kāi),B板向左平移一小段距離,θ角不變,圖1-2-13,BCD,6.(2009·青島市第一學(xué)期期末統(tǒng)考)質(zhì)量都是m的兩個(gè)完全相同且?guī)У攘慨惙N電荷的小球A和B,分別用長(zhǎng)均為l的絕緣細(xì)線懸掛在同一水平面上相距為2l的M、

11、N兩點(diǎn),平衡時(shí)小球A、B的位置如圖1-2-14甲所示,線與豎直方向的夾角θ=30°.當(dāng)外加水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),兩小球的平衡位置如圖乙所示,線與豎直方向的夾角也為θ,小球可視為質(zhì)點(diǎn),已知靜電力常量為k.求:,（1）A、B兩小球的電性及所帶的電荷量q.,圖1-2-14,（2）外加勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E.,7.(2009·南通市二模)如圖1-4所示, 勻強(qiáng)電場(chǎng)方向與傾斜的天花板垂直,一帶正電的物體在天花板上處于靜止?fàn)顟B(tài),則下

12、列判斷正確的是 （ ）A.天花板與物體間的彈力一定不為零B.天花板對(duì)物體的摩擦力可能為零C.物體受到天花板的摩擦力隨電場(chǎng)強(qiáng)度E的增大而增大D逐漸增大電場(chǎng)強(qiáng)度E的過(guò)程中,物體將始終保持靜止,圖1-4,AD,8.如圖1-6所示, 兩平行導(dǎo)軌與水平面成θ角傾斜放置,電源、電阻、金屬細(xì)桿及導(dǎo)軌組成閉合回路,細(xì)桿與導(dǎo)軌間的摩擦不計(jì).整個(gè)裝置分別處在下列圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其中可能使金屬細(xì)桿處于靜止?fàn)顟B(tài)的是（ ）

13、 ,圖1-6,B,9.(2009·淮安市第四次調(diào)研)如圖1-7所示, 質(zhì)量為m的金屬環(huán)用線懸掛起來(lái),金屬環(huán)有一半處于水平且與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中, 從某時(shí)刻開(kāi)始,磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小, 則在磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小的過(guò)程中,關(guān)于線拉力大小的下列說(shuō)法中正確的是（ ）,圖1-7,A.大于環(huán)重力mg,并逐漸減小B.始終等于環(huán)重力mgC.小于環(huán)重力mg,并保持恒定D.大于環(huán)重力mg,并保

14、持恒定,A,10.(2009·龍巖市質(zhì)檢)我國(guó)國(guó)家大劇院外部呈橢球型.假設(shè)國(guó)家大劇院的屋頂為半球形,一警衛(wèi)人員為執(zhí)行特殊任務(wù),必須冒險(xiǎn)在半球形屋頂上向上緩慢爬行(如圖1-10所示),他在向上爬的過(guò)程中 ( ),A.屋頂對(duì)他的支持力變大B.屋頂對(duì)他的支持力變小C.屋頂對(duì)他的摩擦力變大D.屋頂對(duì)他的摩擦力變小,圖1-10,AD,11.如圖1-15所示,CD、EF是長(zhǎng)度均為40 cm,質(zhì)量分別為60 g、20 g的