内容正文:
整体法是高中物理中最常用的解题方法之一,我们在解决电场中带电体的平衡问题、带电粒子的运动问题时运用整体法往往可以起到关键性的作用。本讲将为大家介绍如何运用整体法解决电场相关问题。
一.经典例题
1. 如图所示,放在水平地面上的光滑绝缘筒有两个带正电的小球A、B,A位于筒底靠左侧壁处,B在右侧筒壁上P处时处于平衡状态,现将B小球向上移动一段距离,从E处由静止开始释放,则在它下落到筒底前( )
A.小球A对筒底的压力保持不变
B.小球B对筒壁的压力逐渐增大
C.小球B的动能先增大后减小
D.小球A、B间的电势能逐渐增大
2. 如图甲、乙两带电小球的质量均为m,所带电量分别为q和﹣q,两球间用绝缘细线连接,甲球用绝缘细线悬挂在天花扳上.在两球所在空间有方向向左的匀强电场,电场强度为E.当两球平衡时细线被拉紧,此时的情景应该是( )
A.
B.
C.
D.
总结
用整体法解决电场问题的基本方法及思路:
当我们用整体法解决电场中的平衡问题时,往往把所研究的几个带电体看成一个整体,这样他们彼此之间的库仑力就成为内力,可以不用考虑。当我们研究电场中带电体的运动时,又可以把带电体的几个运动过程看做是一个整体,只要根据初、末状态列方程,过程中的一些细节可以忽略,这样可以大大简化运算。
二.相关练习题
1. 一平行板电容器的电容为C,两板间的距离为d,上板带正电,电量为Q,下板带负电,电量也为Q,它们产生的电场在很远处的电势为零.两个带异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连,小球的电量都为q,杆长为l,且l<d.现将它们从很远处移到电容器内两板之间,处于图示的静止状态(杆与板面垂直),在此过程中电场力对两个小球所做总功的大小等于多少?(设两球移动过程中极板上电荷分布不变)( )
A.
B.0
C.
D.
2. 用两根绝缘细线挂着两个质量相同的不带电的小球A和B,此时,上、下细线受的力分别为
,如果使A带正电,B带负电,上、下细线受力分别为
,则( )
A.
B.
C.
D.
3. 如图所示,A、B为平行金属板,两板相距为d,分别与电源两极相连,两板的中央各有一小孔M和N,今有一带电质点,自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上),空气阻力忽略不计,到达N孔时速度恰好为零,然后沿原路返回.若保持两极板间的电压不变,则(