高中物理典型问题12等效重力场

等效重力场问题之阿布丰王创作

时间：二O二一年七月二十九日 一、在重力场中竖直平面问题

绳拉物体在竖直平面内做圆周运动规律

最高点 最低点（平衡位置） 临界最高点：重力提供向心力,速度最小 速度最年夜、拉力最

年夜

二、在力场、电场等叠加而成的复合场问题 等效重力场：力场、电场等叠加而成的复合场. 重等效重力：重力、电场力的合力

处置思路：①受力分析,计算等效重力（重力与电场力的合力）的年夜小和方向

②在复合场中找出等效最低点、最高点.过圆心做等效重力的平行线与圆相交.

③根据圆周运动供需平衡结合动能定理列方程处置

例1．光滑绝缘的圆形轨道竖直放置,半径为R,在其最低点A处放一质量为m的带电小球,整个空间存在匀强电场,使小球受到电场力的年夜小为3mg3,方向水平向右,现给小球一个水平向右

的初速度v0,使小球沿轨道向上运动,若小球刚好能做完整的圆周运动,求v0及运动过程中的最年夜拉力

例2．如图所示,ABCD为暗示竖立放在场强为E=10V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的BCD部份是半径为R的半圆环,轨道的水平部份与半圆环相切A为水平轨道的一点,而且

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ABR0.2m.把一质量m=100g、带电q=10－4C的小球,放在水平轨

道的A点上面由静止开始被释放后,在轨道的内侧运动.（g=10m/s）求：

（1）它达到C点时的速度是多年夜？ （2）它达到C点时对轨道压力是多年夜？ （3）小球所能获得的最年夜动能是几多？ 例3.在水平方向的匀强电场中,用长为3L的轻质绝缘细线悬挂一质量为m的带电小球,小球静止在A处,悬线与竖直方向成30角,现将小球拉至B点,使悬线水平,并由静止释放,求小球运动到最低点D时的速度年夜小

例4.如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点 O,用一根长度L0.40m的绝缘细绳把质量为m0.10kg、带有正电荷的金属小球悬挂在O点,小球静止在B点时细绳与竖直方向

37的夹角为.现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放,

2

0

求：

⑴小球通过最低点C时的速度的年夜小；

⑵小球通在摆动过程中细线对小球的最年夜拉力

时间：二O二一年七月二十九日 O θ L A E

+ C B

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