第1个回答 2006-02-18
静电中常见的四种问题的处理
王旭
1. 用运动轨迹分析有关问题
先画出入射点轨迹的切线,即画出初速度 的方向,再根据轨迹的弯曲方向和曲线运动的条件,结合电场线或等势面,确定电场力的方向,进而利用力学分析方法来分析其它问题。
例1. 如图1所示,一带电粒子在电场力作用下,由M点沿虚线运动到N点的过程中,请判断:
(1)电荷的带电性质;
(2)电荷从M到N,电势能如何变化;
(3)电荷从M到N,动能如何变化。
解析:由电荷从M到N做曲线运动,在各点处都需要向心力 ,该向心力应该是电场力的一个分力,由此可知,电荷在M点所受电场力应在切线方向,且逆着电场线,所以该电荷为负电荷。负电荷从M到N,电场力做负功,动能减少,电势能增加。
2. 用正交分解法处理带电粒子的复杂运动
这里所说的复杂运动,是指区别于类似平抛运动的带电粒子的运动,它的轨迹是较复杂的曲线,但处理这种运动的基本思路与处理类平抛运动是类似的,也就是说,可以将此复杂的运动分解为两个相正交的比较简单的直线运动,而这两个直线运动的规律我们是可以掌握的,然后再按运动合成的观点去求出复杂运动的有关物理量。
例2. 如图2所示,一个带负电的油滴以初速度 ,从P点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中,若油滴达到最高点的速度大小仍为 ,则油滴的最高点位置在:( )
A. P点左上方; B. P点右上方;
C. P点正上方; D. 无法确定。
解析:油滴在运动过程中受竖直向下的重力和水平向左的电场力。根据力的独立作用原理,油滴的运动可以看作竖直方向的竖直上抛和水平向右的匀减速运动。当油滴达到最高点时,其竖直速度为零,水平速度 必向左,根据运动学知识向右的速度为 ,减速后末速度 ,故末位置必在P点左侧。结合竖直向上的运动,当到达最高点速度仍为 时,油滴必在P点左上方,即本题的正确答案为A。
3. 用能量观点处理带电体在电场中的运动
用能量观点处理带电体在电场中的运动,一般用到动能定理或包括电势能在内的能量守恒两种方法。
例3. 如图3所示,a、b、c表示点电荷电场中的三个等势面,它们的电势分别为 、 ,一带电粒子从等势面a上的某处由静止释放,仅受电场力作用而运动,已知它经过等势面b时的速率为v,则它经过等势面c时的速率为多少?
解析:带电粒子从等势面a运动到等势面b的过程中,根据动能定理有:
同样,粒子从a运动到c的过程中有:
其中 为粒子经过等势面c的速度,所以 。
4. 用等效法处理带电体在叠加场中的运动
各种性质的场与实物(由分子和原子构成的物质)根本区别之一是场具有叠加性,即几个场可以同时占据同一空间,从而形成叠加场。对于叠加场中的力学问题,可以根据力的独立作用原理分析研究每一种场力对物体的作用效果,也可以同时研究几种场力共同作用的效果,将叠加场等效为一个简单场,然后与重力场中的力学问题进行类比,利用力学的规律和方法进行分析和解答。
例4. 在水平向右的匀强电场中,有一质量为m、带正电的小球,用长为l的绝缘细线悬挂于O点,当小球静止时细线与竖直方向夹角为 ,如图4所示,现给小球一个垂直于悬线的初速度,使小球恰能在竖直平面内做圆周运动。试问:
(1)小球在做圆周运动的过程中,在哪一位置速度最小?速度最小值多大?
(2)小球在B点的初速度多大?
分析:小球在做圆周运动的过程中,所受的重力和电场力均为恒力,这两个力的合力 ,我们不妨把重力场与电场的叠加场叫做等效重力场,F叫做等效重力,小球在叠加场中的等效重力加速度为:
其方向斜向右下方,与竖直方向成 角,小球在竖直面内做圆周运动的过程中,由于只有等效重力做功(细线的拉力不做功),所以动能与等效重力势能可以相互转化,且总和保持不变。与重力势能类比可知,等效重力势能 h,其中h为小球距等效重力势能零势面的高度。
解析:(1)设小球静止时的位置B为零势点,根据动能与等效重力势能的总和不变可知,小球位于与B点对应的同一直径上的A点时等效重力势能最大,动能最小,速度也最小。设小球在A点时速度为 ,此时细线拉力为零,等效重力提供向心力,即:
解得小球的最小速度为:
(2)设小球在B点时的初速度为 ,根据能量守恒定律有:
将<1>式代入<2>式解得:
第2个回答 2006-02-18
FIRST,深刻理解串联并联电路的本质特征,它对快速解题有很大的帮助;
SECOND,自己的头脑里应该储存一些较为常见适用的电路模型;
THIRD,解题时,先局部后整体,再局部,最后联系整体,完满解答。
最后应该牢记,学好电学,并不是那么容易的,自己应该对其有一定的兴趣理解,对其应报有信心和热情!本回答被提问者采纳
第3个回答 2006-02-18
电学只要多做题就行了,我刚上出三电学只有59分,补了一个月就有90多分了。电学的题没有力学来得活,多做几道题,找电规律就好了。解题时画出电流方向再分析串并联。
第4个回答 2006-02-18
先把电路连接关系搞熟,做题时首先都是分析电路,
所以先补基础,不过横耗时间,如果你基础差到极限,一无所知的话,就别补了。
欧姆定律和电功率其实也不是很难。
只要选择适当的公式,进行分析计算罢了。