高三物理專題一力與物體的平衡第2課時（1）課件人教版

1、第2課時 混合場中的物體平衡,基 礎(chǔ) 回 扣1.電場力(1)電場力的方向:正電荷受電場力方向與場強方向 ,負電荷受電場力方向與場強方向 .(2)電場力的大小:F=qE,若為勻強電場,電場力則為 力,若為非勻強電場,電場力將與 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是導線的 長度.②當導線電流I與磁場B平行時,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動方向垂直,又與磁場方向垂直,所以洛倫茲力方向總是垂直于運動電荷的速度方向和磁場方向所確定的 .②洛倫茲力方向總垂直于電荷運動方向,當電荷運動方向發(fā)生變化時,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動方向垂直,所以洛倫茲力對電荷永不 .(2)洛倫茲力的大小:F洛=qvB sinθ.當θ=90°時,F洛=qvB,此時,電荷受到的洛倫茲力最大;當θ=0°或180°時,F洛=0,即電荷在磁場中平行于磁場方向運動時,電荷不受洛倫茲力作用;當v=0時,F洛=0,說明磁場只對 的電荷產(chǎn)生力的作用.思 路 方 法1. 電場最基本的特征

4、是對放入的電荷有 ,與帶電粒子所處的 無關(guān).2. 帶電粒子在電場和重力場中的平衡問題仍然滿足 條件,且電場一般為勻強電場.,做功,運動,力的作用,運動狀況,平衡,3. 如果帶電粒子在重力場、電場和磁場內(nèi)做直線運動,則一定是 ,因為F洛⊥v. 4. 帶電粒子在混合場內(nèi)運動的動力學問題,一般要首先結(jié)合粒子的運動狀態(tài)進行 ,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.,勻速直線運動,受力分析,1、(2009·蘇州市模擬) 如圖1-2-1所示, 將兩個質(zhì)量均為m的小球用兩根長l的絕緣細線相連懸掛于O點,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)(1)若加一個水平向右的勻強電場,使懸線OA向右偏離豎直方向30°角,且整個裝置處于平衡狀態(tài).求勻強電場的場強大小.(2) 若讓B球帶負電,帶電量也為q,細線仍然是

6、拉直狀態(tài).加上電場強度為第(1)問中的場強大小的 的電場后,整個裝置從圖示位置到達新的平衡位置的過程中,系統(tǒng)的電勢能是增加還是減少?變化量為多大?(不計A、B間的相互作用) 答案：(2)減少 mgl,.,1.電場力的方向與電性和場強的方向有關(guān),勻強電場中電場力為恒力. 2.電場和重力場內(nèi)的平衡問題,仍然是力學問題.力學中用到的圖解法和正交分解法仍然可以用在電場和重力場中.,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電場中,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動.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的運動狀態(tài)可能為 （ ）A.一起勻速運動 B.一起加速運動C.A加速,B減速 D.A加速,B勻速,AC,3、（2009·衡水中學二模)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、向外的勻強磁場,一帶電微粒以速度v向右飛入板間,恰能做勻速運動.那么,變換以下條件時,不能使粒子做勻速運動的有 （ ） 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相反的電荷,圖1-2-9,ABCD,4.(2009·煙臺市三模)如圖1-2-10所示,水平面上的光滑平行導軌MN、PQ上放著光滑導體棒ab、cd,兩棒用絕緣細線系住,開始時勻強磁場

9、的方向如圖甲所示,而磁感應強度B隨時間t的變化如圖乙所示,不計ab、cd間電流的相互作用,則細線中張力 （ ）,圖1-2-10,A.由0到t0時間內(nèi)細線中的張力逐漸增大B.由0到t0時間內(nèi)細線中的張力逐漸減小C.由0到t0時間內(nèi)細線中張力不變D.由t0到t1時間內(nèi)兩桿靠近,細線中的張力消失,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,靜止時絕緣線與固定的A板

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

11、N兩點,平衡時小球A、B的位置如圖1-2-14甲所示,線與豎直方向的夾角θ=30°.當外加水平向左的勻強電場時,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,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）外加勻強電場的場強E.,7.(2009·南通市二模)如圖1-4所示, 勻強電場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狀態(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強度E的增大而增大D逐漸增大電場強度E的過程中,物體將始終保持靜止,圖1-4,AD,8.如圖1-6所示, 兩平行導軌與水平面成θ角傾斜放置,電源、電阻、金屬細桿及導軌組成閉合回路,細桿與導軌間的摩擦不計.整個裝置分別處在下列圖所示的勻強磁場中,其中可能使金屬細桿處于靜止狀態(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,金屬環(huán)有一半處于水平且與環(huán)面垂直的勻強磁場中, 從某時刻開始,磁感應強度均勻減小, 則在磁感應強度均勻減小的過程中,關(guān)于線拉力大小的下列說法中正確的是（ ）,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)我國國家大劇院外部呈橢球型.假設(shè)國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,必須冒險在半球形屋頂上向上緩慢爬行(如圖1-10所示),他在向上爬的過程中 ( ),A.屋頂對他的支持力變大B.屋頂對他的支持力變小C.屋頂對他的摩擦力變大D.屋頂對他的摩擦力變小,圖1-10,AD,11.如圖1-15所示,CD、EF是長度均為40 cm,質(zhì)量分別為60 g、20 g的