2、共點力平衡的幾何條件：

根據(jù)共點力作用下物體的平衡條件和力的合成的多邊形定則可知，共點力平衡的幾何條件是：各力首尾相接自行構(gòu)成封閉的力多邊形

議一議：物體的速度為零和物體處于平衡狀態(tài)是一回事嗎？為什么？

知識點一平衡狀態(tài)和平衡條件

下列情況可作平衡來處理：(1)靜止：v=0，a=0；(2)勻速直線運動：v =恒量，a=0；(3)勻速轉(zhuǎn)動：ω=恒量。

[應(yīng)用1](合肥市2007年教學(xué)質(zhì)量檢測一)在下列運動狀態(tài)下，物體處于平衡狀態(tài)的有( 　)

A．蹦床運動員上升到最高點時

B．秋千擺到最低點時

C．相對靜止于水平勻速運動的傳送帶上的貨物

D．宇航員費俊龍、聶海勝乘坐“神舟”六號進入軌道做圓周運動時

導(dǎo)示: 選擇C。物體處于平衡狀態(tài)時所受的合力為零。

知識點二物體的平衡條件的推論

共點力作用下物體的平衡條件的推論：

共點力作用下平衡條件：

1、合外力為零，即：∑F=0　 或　 ∑F_x=0 ∑F_y=0

物體在幾個力作用下處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)，叫做平衡狀態(tài)，這幾個力互相叫做平衡力(或其中一個力叫其余幾個力的平衡力)

3．(2)如圖所示：

(3)閉合電鍵，小球擺動，等到小球靜止時，在量角器上測出細線偏離豎直方向的角度。

(4)讀出電壓表的示數(shù)。

(5)計算小球的帶電量。

2．AB

1．AD

3． (07濟南模擬)某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了一個方法來測量物體的帶電量，如圖所示，小球是一個外表面鍍有金屬膜的空心塑料球，用絕緣絲線懸掛于O點，O點固定一個可測量絲線偏離豎直方向角度θ的量角器，M、N是兩塊相同的、正對著平行放置的金屬板(加上電壓后其內(nèi)部電場可看作勻強電場)，另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電壓表、直流電流表、開關(guān)、滑動變阻器及導(dǎo)線若干，該小組的實驗步驟如下，請你幫助該小組完成：

(1)用天平測出小球的質(zhì)量m，按圖中所示進行器材的安裝，并用刻度尺測出M、N兩板之間的距離d．使小球帶上一定的電荷量。

(2)連接電路(請在圖中的虛線框中畫出實驗所用的電路圖，電源、開關(guān)已經(jīng)畫出)

2．平行金屬板A、B組成的電容器，充電后與靜電計相連，如圖所示，要使靜電計指針張角變大．下列措施中可行的是 (　　　 )

A．A板向上移動

B．B板向右移動

C．A、B之間插入電介質(zhì)

D．使兩板帶的電荷量減小

1．如圖中，是描述電容C、帶電荷量Q、電勢差U之間的相互關(guān)系的圖線，對于給定的電容器，關(guān)系正確的是 (　　　 )

2．放電過程如圖所示：放電電流方向是從正極板流出，電流強度是由大變小，電容器上電荷量減小，電容器兩極板間電壓降低，電容器中電場強度減弱，電容器的電場能轉(zhuǎn)化成其他形式的能。

[應(yīng)用3]如圖所示是-個由電池、電阻R與平行板電容器組成的串聯(lián)電路。在增大電容器兩極板間距離的過程中(　　 )

A．電阻R中沒有電流

B．電容器的電容變小

C．電阻R中有從a流向b的電流

D．電阻R中有從b流向a的電流

導(dǎo)示: 增大電容器極板間的距離，電容減小，而電壓不變，所以電容帶電量減少，電容器放電，電阻R中有從a流向b的電流。故選BC。

類型一平行板電容器的動態(tài)分析

(1)平行板電容器連接在電源兩端時，由于電容器始終接在電源上，因此兩板間電勢差U保持不變，電容器的d、S、ε_r發(fā)生變化，將引起電容器的C、Q、U、E變化．由可知C隨d、S、ε_r變化而變化．由Q＝CU＝可知Q也隨著d、S、ε_r變化而變化．由E=U/d知，E隨d的變化而變化．

(2)平行板電容器充電后，切斷與電源的連接，電容器的帶電荷量Q保持不變，電容器的d、S、ε_r變化，將引起C、Q、U、E的變化．由可知C隨d、S、ε_r變化而變化．

由可知，U隨d、S、ε_r變化而變化．

由可知，E隨S、ε_r變化而變化．

[例1]如圖所示，兩板間距為d的平行板電容器與一電源連接，開關(guān)S閉合，電容器兩板間的一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的微粒靜止不動，下列各敘述中正確的是(　　 )

A．微粒帶的是正電

B．電源電動勢的大小等于

C．?dāng)嚅_開關(guān)S，微粒將向下做加速運動

D．保持開關(guān)S閉合，把電容器兩極板距離增大，將向下做加速運動

導(dǎo)示:粒子受重力和向上電場力作用而靜止，兩板間的電場方向向下，所以粒子帶負電；由于粒子處于平衡狀態(tài)時有，電源電動勢；斷開開關(guān)S，電容器的帶電荷量不變，根據(jù)，極板間電場沒有改變，微粒仍將靜止不動；保持開關(guān)閉合，電容器兩極板間電壓不變，兩極板的距離增大，根據(jù)得極板間電場的電場強度變小，微粒將向下做加速運動．所以選項B、D正確．

此類類問題應(yīng)抓住題目中的不變因素，尋找其它物理量之間的關(guān)系來求解。電容的帶電量可與平行金屬板間的電場線條數(shù)對應(yīng)起來，電場線的疏密與電場強度大小對應(yīng)起來。

類型二平行板電容器中的帶電質(zhì)點平衡

密立根油滴實驗等，都是這方面的問題，此類問題中應(yīng)抓住帶電質(zhì)點的受力情況，對它進行準(zhǔn)確的受力分析，然后再用有關(guān)平衡條件進行列式求解。

[例2]平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極，-帶正電小球懸掛于電容器內(nèi)部，閉合開關(guān)S，電容器充電，這時懸線偏離豎直方向的夾角為θ，

如圖所示(　　 )

A．保持開關(guān)S閉合，帶正電的A板向B板靠近．則θ增大

B．保持開關(guān)S閉合，帶正電的A板向B板靠近，則θ不變

C．開關(guān)S斷開，帶正電的A板向B板靠近，則θ增大

D．開關(guān)S斷開，帶正電的A板向B板靠近，則θ不變

導(dǎo)示:電容器和電源連接的問題可分為兩類；其一是電路中開關(guān)S始終閉合，電容器兩極板的電勢差始終保持不變，當(dāng)兩極板間的距離減小時，電容增大，極板所帶電荷量增大，極板間的場強增大，小球所受電場力增大，則θ增大。其二是電容器充電后和電源斷開，電容器所帶電荷量保持不變，當(dāng)兩極板間距離減小時，電容增大，極板間電勢差減小，而極板間場強保持不變，小球所受電場力不變，則θ不變。A、D選項正確。

類型三電容器與力學(xué)結(jié)合的綜合問題

[例3](97年上海高考) 如圖所示，A、B為平行金屬板，兩板相距為d，分別與電源兩極相連，兩板的中央各有一小孔M和N，今有一帶電質(zhì)點，自A板上方相距為d的P點由靜止自由下落(P、M、N在同一豎直線上)，空氣阻力忽略不計，到達N孔時速度恰好為零，然后沿原路返回，若保持兩極板間的電壓不變，則 (　　 )

A．把A板向上平移一小段距離，質(zhì)點自P點自由下落后仍能返回

B．把A板向下平移一小段距離，質(zhì)點自P點自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落

C．把B板向上平移一小段距離，質(zhì)點自P點自由下落后仍能返回

D．把B板向下平移一小段距離，質(zhì)點自P點自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落

導(dǎo)示:平行金屬板與電源兩極相連，則兩極板間電勢差U保持不變．帶電質(zhì)點由P運動到N的過程中，重力做功與電場力做相等。若把A板向上平移一小段距離，質(zhì)點速度為零的位置仍為N孔，且能返回；若把A板向下平移一小段距離，質(zhì)點速度為零的位置仍為N孔，且能返回。若把B板向上平移一小段距離，質(zhì)點速度為零的位置在N孔之上，且能返回；若把B板向下平移一小段距離，質(zhì)點到達N孔時將在一豎直向下的速度，即將穿過N孔繼續(xù)下落．所以選項A、C、D正確。