高中物理竞赛典型例题精讲——中垂平面内电荷圆周运动角速度

　　本期高中物理竞赛试题，我们共同来研究一下点电荷的受力情况，通常对于这类题目的解题方法而言，与同学们常见的力学类题目其实没有什么不同之处，就是在原本的力学题目常常考察的重力、摩擦力等外力作用的基础上，通过引入电场或其它点电荷，产生电场力的作用，当然了，不论是结合电场还是结合点电荷来考察这类题目，都会涉及到点电荷的位置信息和相关的电荷量的信息，而这些与力学不同之处，也是电学题目中常常考察的内容之一，由上面的题目分析，我们不难总结出这类题目的通用性的解题思路，那就是首先按照力学的解题思路来分析问题，然后针对与电场力有关的内容，应用库仑定律进行求解，一般就能够得出答案。当然了，由于库仑力具有矢量叠加性，在部分题目中考察连续体的受力分析的时候，微积分的应用也是必须要掌握的内容。

　　对于本期题目而言，吴老师并没有为同学们准备比较复杂的题目类型，现在的题目难度还是较低，同学们可以从本期题目的难度入手来进行学习，如果难度低于本期题目，可能做着就没有多少价值了，同学们可以自己估计一下。

　　试题预览

　　在水平的 X 轴上相距为 2a 的两位置各固定一个带正电 q 的点电荷，过 2a 的中点 O 作此线段的垂直平分面，在该平面上有一个以 O 为圆心、 a 为半径的圆周，圆周的某一直径两端各有一个点电荷，质量都是 m ，带电荷量都是 -q ，且都沿该圆周做匀速圆周运动，不计重力，求运动的两电荷的角速度 ω 。

　　方法详解

　　方法分析

　　从上面吴老师为同学们准备的解题方法上来看，本期题目的重点其实并不在电学的相关内容上，具体的考察难点还是主要集中在受力分析中，一部分同学在做这个题目的时候，没有认真受力分析，在解决这个题目的时候，错误的将圆周运动的点电荷受到的两个电荷的库仑力作用和另一个点电荷的作用，变成了仅受到两个固定点电荷的库仑力作用，忘记了另一侧运动点电荷的库仑力，另外一种常见的错误就是忽略了库仑力的方向问题，在力的合成步骤中，忽略了角度的关系，当然了，这个题目只要受力分析能够正确，圆周运动的点电荷在两个库仑力的合力作用下做匀速圆周运动，很容易就能够计算得到两个点电荷的角速度。

　　从这个题目的解题步骤中也可以体会出，通常电学的受力分析类题目，或者说是与力学相关的题目，其解题的主要思路还是从力学入手分析问题的，只要力学处受力分析没有问题，这类题目可以说是迎刃而解，没有丝毫的难度，但同时也从另一方面给同学们提了一个醒，如果受力分析出现错误，这类题目一般求解起来也就会变得更加复杂，甚至于解不出来答案，这个时候，同学们应该优先考虑自己的受力分析步骤是不是出了问题，是不是有个别的力忘记了，这是这类题目在检查阶段优先考虑的问题。

本站(www.100xue.net)部分图文转自网络,刊登本文仅为传播信息之用，绝不代表赞同其观点或担保其真实性。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本网联系(底部邮箱)，我们将及时更正、删除，谢谢