1、電場物理方法講座電場是高中電學的重要基本內容，也是高考的熱點，綜合性強，初次接觸的同學修訂稿 難以把握本章題目的解題方法。本文通過實例，介紹有關電場問題的處理方法。 一、整體、隔離法整體、隔離法先以物體系統為研究對象，從整體或全過程去把握物理現象的本質和規律，再種綜合思維，也是多種思維的高度每球所受的庫侖力相同.而若同時釋放三個以單個物體為研究對象，各個擊破的方法。整綜合，層次深、理論性強、運用價值高。例1如圖所示，三個帶電小球質量相等，均靜止在光滑的水平面上，若 只釋放A球，它有加速度aA=1m/s：方向向 右；若只釋放B球，它有加速度 aB=3m/s2,方 向向左；若只釋放 C球，求C的加

2、速度ac.解析只釋放一個球與同時釋放三個球時，球，則三球組成的系統所受合外力為0,由此根據系統牛頓運動定律求解 .把A、日C三個小球看成一個整體， 根據系統牛頓運動定律知，系統沿水平方向所受合 外力等于系統內各物體沿水平方向產生加速度所需力的代數和，由此可得：ma+ma+ma=0規定向右為正方向，可解得C球的加速度：ac= (a A+aB)= (1 3)=2m/s方向水平向右：點撥：在物理學習中善于運用整體、隔離研究分析、處理和解決問題，一方面表現為知識的綜合貫通，另一方面表現為思維的有機組合。靈活運用整體思維可以產生不同凡響的效果， 顯現“變”的魅力，把物理問題變繁為簡、變難為易拓展練習、(

3、試用整體法與隔離法解下題)如圖所示，a、b兩帶電小球的質量均為m所帶電量分別為q和-q ,兩球間用絕緣細線連接，a球又用絕緣細線懸掛在天花板上，在兩球所 在空間有方向向左的勻強電場，電場強度為E,平衡時細線都被拉緊1、平衡時的可能位置是圖中哪一個？2、兩根絕緣線張力大小：22A T1 2mg , T2 M mg qE Bc:22C Ti 2mg , T2 V mg qE DTi 2mg22T2 , mg qE；22、TI 2mg , T2 4 mg qE答案：1、A 2、D二、等效法等效思維的實質是在效果相同的情況下，將較為復雜的實際問題變換為簡單的熟悉問題，以便突出主要因素，抓住它的本質，找

4、出其中規律 例2、如圖所示，一個" V'型玻璃管倒置于豎直平面內，并處于 E=103v/m、方向豎直向下的勻強電場中，一個帶負電的小球， 重為G=103n,電量q=2X10-6C,從A點由靜止開始運動，球與管壁的摩擦因數m=0.5.已知管長AB=BC=2m傾角=37° ,且管頂B處有一很短的光滑圓弧.求：(1)小球第一次運動到 B時的速度多大？(2)小球運動后，第一次速度為0的位置在何處？(3)從開始運動到最后靜止，小球通過的總路程是多少(sin37 ° =0.6 , cos37 ° =0.8)【解析】小球受到豎直向上的電場力為F=qE=2X 1

5、0-3 N =2G,重力和電場合力大小等于重力G方向豎直向上，這里可以把電場力與重力的合力等效為個豎直上的“重力”，將整個裝置在豎直平面內旋轉180了就變成了常見的物理模型一一小球在V型斜面上的運動.如圖6-7所示，(1)小球開始沿這個" V'型玻璃筒運動的加速度為ai=g(sin a-mcosa)=10 x (sin37 ° - mcos37° )=2 m/s2所以小球第一次到達 B點時的速度為：(2)在BC面上，小于開始從 B點做勻減速運動，加速度的大小為：a2=g(sin a+mcosa)=10 x (sin37 ° + mcos37

6、76; )=10m/s 2所以，速度為0時到B的距離為s=v212a 2=0.4m(3)接著小球又反向向 B加速運動，到B后又減速向A運動，這樣不斷地往復，最后停在B點.如果將全過程等效為一個直線運動，則有：mglsin a=mmgcosaL 所以 L=ltan a/m=3m即小球通過的全路程為3m點撥：電場中等效問題通常是把電場力與重力的合力等效為一個類似于“重力場”中的“重 力”，應用等效法時往往是用較簡單的因素代替較復雜的因素，以使問題得到簡化而便于求解.拓展練習： 光滑絕緣的圓形軌道豎直放置，半徑為R,在其最低點A處放一質量為m的帶電小球，整個空間存在勻強電場， 使小球受到電場力的大小

7、為 mg ,方向水平向右,3現給小球一個水平向右的初速度v0 ,使小球沿軌道向上運動，若小球剛好能做完整的圓周運動，求V0.4答案：v .2(,3 1)gR三、微元法微元法是分析、解決物理問題中的常用方法，也是從部分到整體的思維方法。用該方 法可以使一些復雜的物理過程用我們熟悉的物理規律迅速地加以解決，使所求的問題簡單 化。例3:電量Q均勻分布在半徑為 R的圓環上如圖所示，求在圓環軸線上距圓心。點為x處的P點的電場強度.解析：帶電圓環產生的電場不能看做點電荷產生的電場,故采用微元法，用點電荷形成的電場結合對稱性求解選電荷元 q R它在P點產生的電場的場強的x分量為:qE x k - cosrk _R_Qx_2-R(RLx2)72x2根據對稱性EExkQx22 32 .(R x )kQx22 32 (R x )kQx22 3.(R x )由此可見，此帶電圓環在軸線P點產生的場強大小相當于帶電圓環帶電量集中在圓環的某一點時在軸線 P點產生的場強大小，方向是沿軸線的方向.點撥：在使用微元法處理問題時，需將其分解為眾多微小的“元過程” ，而且每個“元過程” 所遵循的規律是相同的，這樣，我們只需分析這些“元過程”，然后再將“元過程”進行必要的數學方法或物理思想處理，進而使問