【示例讲解超详细版】学习本节之前,必须掌握选修一、选修二、选修三第九章的内容。 只有这样力的正交分解法的方向,我们才能更好地理解这一章。 本节基础知识点:带正电的粒子在电场中受到的电场力是沿着电场线的方向的,带负电的粒子在电场中受到的电场力是与电场线的方向相反的。电场线。
我们用一个样题来进行这一部分:这道题涉及到知识点、电场、电势、电势能、速度、函数关系、曲线运动的特征等。【例题讲解超详细】
分析一个潜力:abc三点,哪个潜力更高?
物体在b点受到的力垂直于速度,(知识点1)曲线运动的特点是某点的速度方向沿该点的切线。 借助几何学做出切线后,电场力是向上的,(知识点1)点2)而粒子带负电,所以电场的方向是向下的。 根据(知识点3),电势沿电场线方向逐渐减小,因此c点电势最大。
分析第二个势能:从a到c的过程中势能如何变化?
(知识点4)a点的速度与电场力的倾角都是钝角,电场力做负功。 相应地,从a到b,势能逐渐减小。 (知识点5)从b到c,电场力做正功,电势能逐渐减小。 这时,就是(知识点6)平抛动作。 从a到c的整个过程是一个斜投运动。
分析三个速度:从a到c的过程中,速度变化是否相同?
本题没有考虑物体的重力,(知识点7)物体上的合力就是电场力。 根据(知识点8)牛顿第二定理F=ma,可见此时物体的加速度是恒定的。 (知识点9)速率变化是一秒,可以得出速率变化是一个常数值。 熟练掌握ps后,可以直接得到受到恒定力时速率变化恒定的推论。
分析四种电场力所做的功如何变化?
根据第二次分析力的正交分解法的方向,可以得出电场力先做负功,后做正功。
分析五 如果题中没有给出b点电场力的方向,这题怎么解?
从曲线运动的力来看,(知识点10)总外力指向轨迹的根部。 此时可以粗略判断b点垂直或接近垂直速度方向。 (知识点11)我们对曲线上各点的速率进行正交分解,肯定会得到一个子速率保持不变,另一个子速率先减小到0然后增大。 当其中一个子速率为0时,(知识点12)此时电场力与速率垂直。 正交分解的方法需要多加练习。 或者通过斜率来分析,斜率会发生变化,临界的时候就是速度和电场力垂直的时候。