17、电场和磁场:复合场问题一、等效重力场问题1.各种性质的场(物质)与实际物体的根本区别之一是场具有叠加性,即几个场可以同时占据同一空间,从而形成叠加场.2.将叠加场等效为一个简单场,其具体步骤是:先求出重力与电场力的合力,将这个合力视为一个“等效重力”,将a=视为“等效重力加速度”.再将物体在重力场中做圆周运动的规律迁移到等效重力场中分析求解即可.3.物理最高点与几何最高点在“等效力场”中做圆周运动的小球,经常遇到小球在竖直平面内做圆周运动的临界速度问题.小球能维持圆周运动的条件是能过最高点,而这里的最高点不一定是几何最高点,而应是物理最高点.几何最高点是图形中所画圆的最上端,是符合人眼视觉习惯的最高点.而物理最高点是物体在圆周运动过程中速度最小(称为临界速度)的点.例1.如图所示,高为h的固定光滑绝缘斜面,倾角θ=53°,将其置于水平向右的匀强电场中,现将一带正电的物块(可视为质点)从斜面顶端由静止释放,其所受的电场力是重力的倍,重力加速度为g,则物块落地的速度大小为()A.2B.2C.2D.【解析】:选D.对物块受力分析知,物块不沿斜面下滑,离开斜面后沿重力、电场力合力的方向运动,F合=mg,x=h,由动能定理得F合·x=mv2,解得v=.【答案】D针对练习1.如图所示的虚线呈水平方向,图中的实线为与虚线成角的匀强电场,图中与电场线垂直,且。现从电场中的点沿与虚线平行的方向抛出一质量为、电荷量为可视为质点的物体,经时间物体恰好落在点。已知物体在、两点的速率相等,重力加速度为。则下列说法错误的是()A.电场的方向垂直斜向下30OMOMONMmqtNMNgOMB.该匀强电场的场强为[来源:学+科+网Z+X+X+K]C.物体由点到点的过程中电场力做功的值为D.、两点在竖直方向的高度差为【解析】物体在、两点的速率相等,则物体在、两点的动能相等,由于重力做正功,则电场力做负功,又物体带正电,所以电场线的方向应垂直斜向下,A正确;物体由点运动点的过程中,由动能定理可得,,由于,解得,B正确;将电场力分解为沿水平方向和竖直方向的分力,则竖直方向上的分力大小为,则物体在竖直方向上的合力为,由牛顿第二定律可知,竖直方向上的分加速度为,则物体下落的高度为,D正确;由几何关系可知,物体沿电场线方向的位移大小为,此过程中电场力做负功,则电场力做功的值为,C错误。【答案】C例2.(2020·开封一模)在电场强度大小为E的匀强电场中,将一个质量为m、电荷量为+q的带电小...