长沙县一中：胡春华带电体的力电综合问题的分析方法作者：长沙县一中胡春华科目：高中物理教材：人教版内容：3-1带电体的力电综合问题的分析方法1．基本思路选取研究对象一个带电体，也可选几个带电体构成的系统两大分析选用规律列方程求解受力分析运动分析多了个电场力（）重力是否忽略，根据题意：若是微观粒子，一般忽略；若是宏观物体，一般不忽略运动情况反映受力情况平衡条件、牛顿第二定律、动能定理、能量守恒定律221rqqkFqEF或学科素养培养审题答题规范(1)物体静止(保持)：F合＝0.(2)做直线运动①匀速直线运动，F合＝0.②变速直线运动：F合≠0，且F合与速度方向总是一致．(3)做曲线运动：F合≠0，F合与速度方向不在一条直线上，且总指向运动轨迹曲线凹的一侧．(4)F合与v的夹角为α，加速运动：0°≤α<90°；减速运动：90°<α≤180°.(5)匀变速运动：F合＝恒量．2．运动情况反映受力情况学科素养培养【例1】如图9所示，匀强电场方向与水平线间夹角θ＝30°，方向斜向右上方，电场强度为E，质量为m的小球带负电，以初速度v0开始运动，初速度方向与电场方向一致．(1)若小球的带电荷量为q＝mgE，为使小球能做匀速直线运动，应对小球施加的恒力F1的大小和方向各如何？(2)若小球的带电荷量为q＝2mgE，为使小球能做直线运动，应对小球施加的最小恒力F2的大小和方向各如何？①明确电场的大小、方向②明确研究对象的初始状态，带负电的小球，小球重力不可忽略③小球受到的合外力为零④或是合外力为零，做匀速直线运动；或是合外力与0共线（同向也可能反向），做匀变速直线运动⑤利用求力的合成的最值得方法细心审题，深入剖析，挖掘隐含条件，寻求解题突破学科素养培养图9v解析则F1cosα＝qEcosθ（2分）F1sinα＝mg＋qEsinθ（2分）代入数据解得α＝60°，F1＝3mg（1分）即恒力F1与水平线成60°角斜向右上方．（1分）故F2＝mgsin60°＝32mg（3分）方向如图乙所示，与水平线成60°角斜向左上方．（1分）(1)如图甲所示，欲使小球做匀速直线运动，必使其合外力为0，设对小球施加的力F1与水平方向夹角为α，甲乙(2)为使小球能做直线运动，则小球所受合力的方向必和运动方向在一条直线上，故要使力F2和mg的合力和电场力在一条直线上．当F2取最小值时，F2垂直于F.学科素养培养【突破训练3】质量为m、电荷量为＋q的小球在O点以初速度v0与水平方向成θ角射出，如图10所示，如果在某方向加上一定大小的匀强电场后，能保证小球仍沿v0方向做直线运动，试求所加匀图10强电场的最小值，加了这个电场后，经多少时间速度变为零？解析小球在未加电场时受重力mg作用，电场力的作用只要能平衡垂直于速度方向的重力的分力，就能使带电粒子沿v0方向做匀减速直线运动，此时电场力为最小值，如图所示．因为Eq＝mgcosθ所以E＝mgcosθq小球的加速度为a＝mgsinθm＝gsinθ那么t＝v0a＝v0gsinθ.
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