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类型带电粒子在电场和重力场复合场中的运动课件.ppt

  • 上传人(卖家):晟晟文业
  • 文档编号:5200563
  • 上传时间:2023-02-16
  • 格式:PPT
  • 页数:20
  • 大小:201.50KB
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    关 键  词:
    带电 粒子 电场 重力场 复合 中的 运动 课件
    资源描述:

    1、ppt课件1带电粒子在电场和重力场复合场中的运动景宁中学:米久璐ppt课件2例1:用长为R的绝缘细线栓一小球,质量为m,刚好能在竖直平面内做圆周运动,求小球运动过程中的最小速度和绳的最大拉力。O OR RAB解:(1)在最高点A重力刚好提供向心力,速度最小,由牛顿第二定律:mg=mv2/R得 v1=(gR)1/2(2)在最低点B拉力和速度最大。由动能定理:2mgR=mv22/2-mv2/2由牛顿第二定律:T-mg=mv22/R得 T=6mgppt课件3例2:用长为R的绝缘细线栓一带正电q的小球,质量为m,在竖直向下的场强为E匀强电场中,刚好能在竖直平面内做圆周运动,求小球运动过程中的最小速度和

    2、绳的最大拉力。E RABppt课件4 (1)在最高点A,当绳的拉力为零时,重力和电场力的合力提供向心力,有最小速度v1 由牛顿第二定律:mg+qE=mv12/R解得最小速度解得最小速度v v1 1=解:解:qE/m)R(gppt课件5(2)小球运动到最低点B时有最大拉力T,设此时速度最大为v2由牛顿第二定律:T(mg+qE)=mv22/R小球由A到B的过程,由动能定理:(mg+qE).2R =mv22/2 -mv12/2解得:T=6(mg+qE)ppt课件6等效:等效:题中电场力为恒力,且与重力同向可将两者合力 F=qE+mg即 g =g+qE/m等效成重力 G=mg ppt课件7小球运动到最

    3、低点时有最大拉力 T=6mg =6(mg+qE)最高点有最小速度v=qE/m)R(g用g 替换结论中的g就可快速得到例2的结果:ppt课件8思考1:如果粒子带负电,大小为q,则结果如何?E R解:若qEmg,则重力与电场力的合力等效重力竖直向下,最高点A速度最小,重力提供向心力。由牛顿第二定律:F=mv12/RBAF=mg-qE得 v1=(mg-qE)R/m)1/2(2)B点速度最大,合力提供向心力由牛顿第二定律:T-F=mv22/R由动能定理:2FR=mv22/2-mv12/2得 T=6F=6(mg-qE)ppt课件9解:若qEmg,则重力与电场力的合力等效重力竖直向上,最低点B速度最小,重

    4、力提供向心力。由牛顿第二定律:F=qE-mgF=mv2/R得 v1=(qE-mg)R/m)1/2(2)A点速度最大,合力提供向心力由牛顿第二定律:T-F=mv22/R由动能定理:2FR=mv22/2-mv12/2得 T=6F=6(qE-mg)ppt课件10思考2:如果将电场方向改为水平向右,则结果如何?E RBAGF电F解(1)A点速度最小,F为等效重力,提供向心力由牛顿第二定律:F=mv12/R得 v=(FR/m)1/2(2)B点速度最大,合力提供向心力由牛顿第二定律:T-F=m1v2/R由动能定理:2FR=mv22/2-mv12/2得 T=6F=6(G2+q2E2)1/2ppt课件11如图

    5、,一条长为L的细线,上端固定,下端栓一质量为m的带电小球,此时小球处于平衡状态。画出受力分析。若将细线剪短,则小球做什么运动?TGEppt课件12如图,一条长为L的细线,上端固定,下端栓一质量为m的带电小球,此时小球处于平衡状态。画出受力分析。LEmGF电FTppt课件13例3:如图,一条长为L的细线,上端固定,下端栓一质量为m的带电小球,将它置于方向水平的匀强电场E中。当细线离开竖直位置的偏角为时,小球处于平衡。求:(1)小球带何种电荷?小球的电量?(2)若将细线剪短,则小球做什么运动?T时间后小球的位移是多少?LEmppt课件14解:解:(1)小球受三个力平衡:mgTqE可得:小球带正电

    6、qE/mg=tg q=mg tg/Emg/F合=cosF合=mg/cos=maX=at2/2=gt2/2cos(2)小球做初速度为0的匀加速直线运动ppt课件15例3:如图,一条长为L的细线,上端固定,下端栓一质量为m的带电小球,将它置于方向水平的匀强电场E中。当细线离开竖直位置的偏角为时,小球处于平衡。求:(3)如果使细线与竖直方向的偏角由增大到,然后将小球由静止释放,则为多大时,可使小球到达竖直位置时速度刚好为零?LEm解:(3)将小球的运动等效成单摆,其平衡位置等效为单摆最低点,由题意可知摆角为,由摆动对称性可知=2。ppt课件16小结1.等效重力法解带电粒子在电场和重力场复合场中做圆周

    7、运动2.等效重力法解带电粒子在电场和重力场复合场中的平衡3.等效重力法解带电粒子在电场和重力场复合场中的匀加速直线运动ppt课件171.此小球摆动过程中的振动周期为多少?(摆角小于50)2.若将原题中电场E突然反向,求细线偏离竖直方向的最大偏角?(小于45o)3.原题中至少给小球多大的初速度,才能使小球做圆周运动?作业:作业:ppt课件18拓展1此小球摆动过程中的振动周期为多少?(摆角小于50)解:由单摆周期公式T周=2设此题中等效重力加速度为 g由题意可知等效重力mg=mg/cos将g代入周期公式得:T周=2/gla/glcosppt课件19拓展2 若将原题中电场E突然反向,求细线偏离竖直方向的最大偏角?(小于45o)解:电场E反向,由受力可知摆动的等效最低点在竖直偏左角处,等效摆的摆角为2,再由对称性可知,小球偏离竖直方向的最大夹角为3。ppt课件20拓展3 原题中至少给小球多大的初速度,才能使小球做圆周运动?解:由题意等效重力F合=mg/cos g,=g/cos 等效最高点v0=由动能定理:F合2 L =mv2/2-mv02/2 解得:v=Lg/cosa5Lg/cosa

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