何茜

電場和磁場是高中物理研究的兩個很主要的內(nèi)容，因為領(lǐng)域可以包含力學、運動學的絕大部分內(nèi)容，所以電場的地位肯定是很高的電場的作用主要是聯(lián)系運動學、力學和磁場的紐帶，它們一起混合起來進行考試是高考命題的的主要考查方式下面我具體來探討電場中與力學有關(guān)的綜合題解法

難點：（）需要用到的概念比較多而且比較抽象，比如電荷、電場、電場強度、電勢能、電勢、電勢差、定容等，并且這些概念的建立缺乏日常生活中的感性經(jīng)驗

（）綜合性比較強，需要較高的綜合分析能力解題時遇到的不僅僅是一個部分的的知識，還經(jīng)常與力學等其他知識綜合

我們通過兩個實例來探討一下電場與力學結(jié)合問題的解題方法

例如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點處有一正點電荷，帶負電的小物體以初速為v0從M點沿斜面上滑，到達N點時速度為零，然后下滑回到M點，此時速度為v（v

A小物體上升的最大高度為v+v4g

B從N到M的過程中，小物體的電勢能逐漸減小

C從M到N的過程中，電場力對小物體先做負功后做正功

D從N到M的過程中，小物體受到的摩擦力和電場力均是先增大后減小

解析設(shè)斜面傾角為θ、上升過程沿斜面運動的最大距離為L

因為OM=ON，則MN兩點電勢相等，小物體從M到N、從N到M電場力做功均為0上滑和下滑經(jīng)過同一個位置時，垂直斜面方向上電場力的分力相等，則經(jīng)過相等的一小段位移在上滑和下滑過程中電場力分力對應的摩擦力所作的功均為相等的負功，所以上滑和下滑過程克服電場力產(chǎn)生的摩擦力所作的功相等、并設(shè)為W在上滑和下滑過程，對小物體，應用動能定理分別有：-gsinθL-μgcosθL-W=-v和gsinθL-μgcosθL-W=-v，上兩式相減可得sinθL=v+v4g，A對；由OM=ON，可知電場力對小物體先作正功后作負功，電勢能先減小后增大，BC錯；從N到M的過程中，小物體受到的電場力垂直斜面的分力先增大后減小，而重力分力不變，則摩擦力先增大后減小，在此過程中小物體到O的距離先減小后增[P3]大，根據(jù)庫侖定律可知小物體受到的電場力先增大后減小，D對[P]

思路根據(jù)電場力做功的特點可求得電場力做功的大小，由動能定理可分別列出上滑及下滑過程中的表達式，聯(lián)立即可解得最大高度；由電場力做功與電勢能關(guān)系要得出電勢能的變化及電場力做功的特點；分析小球運動中壓力的變化，由滑動摩擦力的計算公式可分析摩擦力的變化

[BP（]點評本題考查動能定理的應用、摩擦力及電場力做功的特點，涉及能量變化的題目一般都要優(yōu)先考慮動能定理的應用，并要求學生能明確幾種特殊力做功的特點，如摩擦力、電場力、洛侖茲力等[BP）]

例如圖甲所示，在水平地面上固定一傾角為θ的光滑絕緣斜面，斜面處于電場強度大小為E、方向沿斜面向下的勻強電場中一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)一質(zhì)量為、帶電量為q（q>0）的滑塊從距離彈簧上端為 處靜止釋放，滑塊在運動過程中電量保持不變，設(shè)滑塊與彈簧接觸過程沒有機械能損失，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g

（）求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時間t

（）若滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中最大速度大小為v，求滑塊從靜止釋放到速度v大小為過程中彈簧的彈力所做的功W；

（3）從滑塊靜止釋放瞬間開始計時，請在乙圖中畫出滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中速度與時間關(guān)系v-t圖象圖中橫坐標軸上的t、t及t3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達到最大值及第一次速度減為零的時刻，縱坐標軸上的v為滑塊在t時刻的速度大小， v是題中所指的物理量

解析本題考查的是電場中斜面上的彈簧類問題涉及到勻變速直線運動、運用動能定理處理變力功問題、最大速度問題和運動過程分析

（）滑塊從靜止釋放到與彈簧剛接觸的過程中作初速度為零的勻加速直線運動，設(shè)加速度大小為a，則有

qE+gsinθ=a[Y]①

s0=at[Y] ②

聯(lián)立①②可得 t=s0qE+gsinθ[Y]③

（）滑塊速度最大時受力平衡，設(shè)此時彈簧壓縮量為，

則有g(shù)sinθ+qE=kx0[Y]④

從靜止釋放到速度達到最大的過程中，由動能定理得

（gsinθ+qE）·（x+x0）+W=v-0 ⑤

電場和磁場是高中物理研究的兩個很主要的內(nèi)容，因為領(lǐng)域可以包含力學、運動學的絕大部分內(nèi)容，所以電場的地位肯定是很高的電場的作用主要是聯(lián)系運動學、力學和磁場的紐帶，它們一起混合起來進行考試是高考命題的的主要考查方式下面我具體來探討電場中與力學有關(guān)的綜合題解法

難點：（）需要用到的概念比較多而且比較抽象，比如電荷、電場、電場強度、電勢能、電勢、電勢差、定容等，并且這些概念的建立缺乏日常生活中的感性經(jīng)驗

（）綜合性比較強，需要較高的綜合分析能力解題時遇到的不僅僅是一個部分的的知識，還經(jīng)常與力學等其他知識綜合

我們通過兩個實例來探討一下電場與力學結(jié)合問題的解題方法

例如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點處有一正點電荷，帶負電的小物體以初速為v0從M點沿斜面上滑，到達N點時速度為零，然后下滑回到M點，此時速度為v（v

A小物體上升的最大高度為v+v4g

B從N到M的過程中，小物體的電勢能逐漸減小

C從M到N的過程中，電場力對小物體先做負功后做正功

D從N到M的過程中，小物體受到的摩擦力和電場力均是先增大后減小

解析設(shè)斜面傾角為θ、上升過程沿斜面運動的最大距離為L

因為OM=ON，則MN兩點電勢相等，小物體從M到N、從N到M電場力做功均為0上滑和下滑經(jīng)過同一個位置時，垂直斜面方向上電場力的分力相等，則經(jīng)過相等的一小段位移在上滑和下滑過程中電場力分力對應的摩擦力所作的功均為相等的負功，所以上滑和下滑過程克服電場力產(chǎn)生的摩擦力所作的功相等、并設(shè)為W在上滑和下滑過程，對小物體，應用動能定理分別有：-gsinθL-μgcosθL-W=-v和gsinθL-μgcosθL-W=-v，上兩式相減可得sinθL=v+v4g，A對；由OM=ON，可知電場力對小物體先作正功后作負功，電勢能先減小后增大，BC錯；從N到M的過程中，小物體受到的電場力垂直斜面的分力先增大后減小，而重力分力不變，則摩擦力先增大后減小，在此過程中小物體到O的距離先減小后增[P3]大，根據(jù)庫侖定律可知小物體受到的電場力先增大后減小，D對[P]

思路根據(jù)電場力做功的特點可求得電場力做功的大小，由動能定理可分別列出上滑及下滑過程中的表達式，聯(lián)立即可解得最大高度；由電場力做功與電勢能關(guān)系要得出電勢能的變化及電場力做功的特點；分析小球運動中壓力的變化，由滑動摩擦力的計算公式可分析摩擦力的變化

[BP（]點評本題考查動能定理的應用、摩擦力及電場力做功的特點，涉及能量變化的題目一般都要優(yōu)先考慮動能定理的應用，并要求學生能明確幾種特殊力做功的特點，如摩擦力、電場力、洛侖茲力等[BP）]

例如圖甲所示，在水平地面上固定一傾角為θ的光滑絕緣斜面，斜面處于電場強度大小為E、方向沿斜面向下的勻強電場中一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)一質(zhì)量為、帶電量為q（q>0）的滑塊從距離彈簧上端為 處靜止釋放，滑塊在運動過程中電量保持不變，設(shè)滑塊與彈簧接觸過程沒有機械能損失，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g

（）求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時間t

（）若滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中最大速度大小為v，求滑塊從靜止釋放到速度v大小為過程中彈簧的彈力所做的功W；

（3）從滑塊靜止釋放瞬間開始計時，請在乙圖中畫出滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中速度與時間關(guān)系v-t圖象圖中橫坐標軸上的t、t及t3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達到最大值及第一次速度減為零的時刻，縱坐標軸上的v為滑塊在t時刻的速度大小， v是題中所指的物理量

解析本題考查的是電場中斜面上的彈簧類問題涉及到勻變速直線運動、運用動能定理處理變力功問題、最大速度問題和運動過程分析

（）滑塊從靜止釋放到與彈簧剛接觸的過程中作初速度為零的勻加速直線運動，設(shè)加速度大小為a，則有

qE+gsinθ=a[Y]①

s0=at[Y] ②

聯(lián)立①②可得 t=s0qE+gsinθ[Y]③

（）滑塊速度最大時受力平衡，設(shè)此時彈簧壓縮量為，

則有g(shù)sinθ+qE=kx0[Y]④

從靜止釋放到速度達到最大的過程中，由動能定理得

（gsinθ+qE）·（x+x0）+W=v-0 ⑤

電場和磁場是高中物理研究的兩個很主要的內(nèi)容，因為領(lǐng)域可以包含力學、運動學的絕大部分內(nèi)容，所以電場的地位肯定是很高的電場的作用主要是聯(lián)系運動學、力學和磁場的紐帶，它們一起混合起來進行考試是高考命題的的主要考查方式下面我具體來探討電場中與力學有關(guān)的綜合題解法

難點：（）需要用到的概念比較多而且比較抽象，比如電荷、電場、電場強度、電勢能、電勢、電勢差、定容等，并且這些概念的建立缺乏日常生活中的感性經(jīng)驗

（）綜合性比較強，需要較高的綜合分析能力解題時遇到的不僅僅是一個部分的的知識，還經(jīng)常與力學等其他知識綜合

我們通過兩個實例來探討一下電場與力學結(jié)合問題的解題方法

例如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點處有一正點電荷，帶負電的小物體以初速為v0從M點沿斜面上滑，到達N點時速度為零，然后下滑回到M點，此時速度為v（v

A小物體上升的最大高度為v+v4g

B從N到M的過程中，小物體的電勢能逐漸減小

C從M到N的過程中，電場力對小物體先做負功后做正功

D從N到M的過程中，小物體受到的摩擦力和電場力均是先增大后減小

解析設(shè)斜面傾角為θ、上升過程沿斜面運動的最大距離為L

因為OM=ON，則MN兩點電勢相等，小物體從M到N、從N到M電場力做功均為0上滑和下滑經(jīng)過同一個位置時，垂直斜面方向上電場力的分力相等，則經(jīng)過相等的一小段位移在上滑和下滑過程中電場力分力對應的摩擦力所作的功均為相等的負功，所以上滑和下滑過程克服電場力產(chǎn)生的摩擦力所作的功相等、并設(shè)為W在上滑和下滑過程，對小物體，應用動能定理分別有：-gsinθL-μgcosθL-W=-v和gsinθL-μgcosθL-W=-v，上兩式相減可得sinθL=v+v4g，A對；由OM=ON，可知電場力對小物體先作正功后作負功，電勢能先減小后增大，BC錯；從N到M的過程中，小物體受到的電場力垂直斜面的分力先增大后減小，而重力分力不變，則摩擦力先增大后減小，在此過程中小物體到O的距離先減小后增[P3]大，根據(jù)庫侖定律可知小物體受到的電場力先增大后減小，D對[P]

思路根據(jù)電場力做功的特點可求得電場力做功的大小，由動能定理可分別列出上滑及下滑過程中的表達式，聯(lián)立即可解得最大高度；由電場力做功與電勢能關(guān)系要得出電勢能的變化及電場力做功的特點；分析小球運動中壓力的變化，由滑動摩擦力的計算公式可分析摩擦力的變化

[BP（]點評本題考查動能定理的應用、摩擦力及電場力做功的特點，涉及能量變化的題目一般都要優(yōu)先考慮動能定理的應用，并要求學生能明確幾種特殊力做功的特點，如摩擦力、電場力、洛侖茲力等[BP）]

例如圖甲所示，在水平地面上固定一傾角為θ的光滑絕緣斜面，斜面處于電場強度大小為E、方向沿斜面向下的勻強電場中一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)一質(zhì)量為、帶電量為q（q>0）的滑塊從距離彈簧上端為 處靜止釋放，滑塊在運動過程中電量保持不變，設(shè)滑塊與彈簧接觸過程沒有機械能損失，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g

（）求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時間t

（）若滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中最大速度大小為v，求滑塊從靜止釋放到速度v大小為過程中彈簧的彈力所做的功W；

（3）從滑塊靜止釋放瞬間開始計時，請在乙圖中畫出滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中速度與時間關(guān)系v-t圖象圖中橫坐標軸上的t、t及t3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達到最大值及第一次速度減為零的時刻，縱坐標軸上的v為滑塊在t時刻的速度大小， v是題中所指的物理量

解析本題考查的是電場中斜面上的彈簧類問題涉及到勻變速直線運動、運用動能定理處理變力功問題、最大速度問題和運動過程分析

（）滑塊從靜止釋放到與彈簧剛接觸的過程中作初速度為零的勻加速直線運動，設(shè)加速度大小為a，則有

qE+gsinθ=a[Y]①

s0=at[Y] ②

聯(lián)立①②可得 t=s0qE+gsinθ[Y]③

（）滑塊速度最大時受力平衡，設(shè)此時彈簧壓縮量為，

則有g(shù)sinθ+qE=kx0[Y]④

從靜止釋放到速度達到最大的過程中，由動能定理得

（gsinθ+qE）·（x+x0）+W=v-0 ⑤