专题二电场力磁场力的物体平衡

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1、第二讲　电场力、磁场力作用下物体的平衡一、静电力1．正电荷所受静电力的方向与电场方向______，负电荷所受静电力的方向与电场方向__________2．静电力是一种性质力，分析有关静电力问题的方法同力学的分析方法，只不过是比力学中多了一个电场力而已．相同相反．二、安培力1．方向：用左手定则判定．F一定垂直于I、B，I、B可以互相垂直也可以互相不垂直，I、B任一量反向，F也反向．2．大小：F＝BIL.(1)此式只适用于B和I互相垂直的情况，且L是导线的_____长度．(2)当导线电流I与磁场B平行时，F最小＝0.有效三、洛伦兹力1．洛伦兹力方向既与电荷的运动方向垂直，又与磁场方向垂直

2、，所以洛伦兹力方向总是垂直于运动电荷的速度方向和磁场方向所确定的_________2．由于洛伦兹力方向总与电荷运动方向垂直，所以洛伦兹力对电荷永不________3．洛伦兹力的大小：F洛＝qvBsinθ，θ为v与B的夹角．当θ＝90°时，F洛＝qvB，此时，电荷受到的洛伦兹力最大；当θ＝0°或180°时，F洛＝0，即电荷在磁场中平行于磁场方向运动时，电荷不受洛伦兹力作用；当v＝0时，F洛＝0，说明磁场只对______的电荷产生力的作用．平面．做功．运动1．对于静电力作用下的电荷的平衡问题，常用的解题方法有：正交分解法、相似三角形法、动态分析法等．2．对于安培力、洛伦兹力作用下的平衡问

3、题，常常需要画出侧视图、截面图，将立体情境转化为平面问题．解决带电体的平衡问题时，首先明确研究对象，对带电体进行受力分析，尤其注意其余的带电体对它的库仑力，根据带电种类确定库仑力的方向，利用物体的平衡条件列方程进行求解．电场力重力作用下带电体的平衡(2011·辽宁大连市第二次模拟)如图1－2－1所示，放在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B，A位于筒底靠在左侧壁处，B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止．若A的电量保持不变，B由于漏电而下降少许重新平衡，下列说法正确的是A．A对筒底的压力变小B．B对筒壁的压力变大C．A、B间的库仑力变小D．A、B间的电势能减小【答案】B1

4、．分析带电体的平衡问题常用的方法有正交分解法，对连接体问题，常常是先整体后隔离进行分析．2．带电体的重力是否考虑，应视具体情况而定：(1)基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)．(2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不能忽略重力．1．把一带正电小球a放在光滑绝缘斜面上，欲使小球a能静止在如图1－2－2所示的位置上，需在MN间放一带电小球b，则A．带正电，放在A点B．带负电，放在A点C．带负电，放在C点D．带正电，放在C点解析小球b放在A点，若小球b带正电，小球a受到小球b竖直向上的排斥力

5、F，当F＝mg时，小球a可以静止在如图的位置上，A正确；小球b放在A点，若小球b带负电，小球a受到小球b竖直向下的吸引力作用，小球a受到的三个力(重力、弹力、电场力)的合力不可能为零，小球a不能处于静止状态，B错误；小球b放在C点，若小球b带正电，小球a受到小球b的排斥力，方向沿C点和小球a的连线斜向上，小球a受到的三个力(重力、弹力、电场力)的合力不可能为零，小球a不能处于静止状态，D错误；小球b放在C点，若小球b带负电，小球a受到小球b的吸引力作用，方向沿C点和小球a的连线斜向下，小球a受到的三个力(重力、弹力、电场力)的合力可以为零，小球a可以处于静止状态，C正确．答案AC如图

6、1－2－3所示，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直于纸面向里．一质量为m、带电荷量为q的微粒以速度v与磁场垂直、与电场成θ角射入复合场中，恰好做匀速直线运动．求电场强度E和磁感应强度B的大小．重力电场力洛伦力作用下物体的平衡【审题指导】由于不知带电粒子的正负，所以可用假设的方法，但要注意粒子受力必须平衡，以保证粒子做匀速直线运动．【解析】假设微粒带负电，则所受电场力方向向左，洛伦兹力斜向右下方，这样微粒不可能做匀速直线运动，即使考虑重力也不可能，故推出微粒带正电且必须受重力，合力才能为零．受力图如右图所示，将各力分别沿水平方向和竖直方向分解．由于F洛＝qvB，方向始终与B方向垂直

7、，因此带电粒子在混合场内做直线运动时一定是匀速直线运动，即重力、静电力和洛伦兹力的合力为零，常作为综合性问题的隐含条件．2．(2011·安徽合肥模拟题)在例2中若在某时刻撤去电场，则在此后的一小段时间内，带电质点将A．可能做直线运动B．可能做匀减速运动C．一定做曲线运动D．可能做匀速圆周运动解析带电质点在运动过程中，重力做功，速度大小和方向发生变化，洛伦兹力的大小和方向也随之发生变化，故带电质点不可能做直线运动，也不可能做匀减速运动和匀速圆周运动，C正确．