笔记11 电磁场经典易错例题及高考真题分析笔记-一本抢分笔记之高中物理

第 136 页 笔记十一 电磁场经典易错例题及高考真题分析笔记 例 1：置于真空中的两块带电的金属板，相距 1cm，面积均为 10cm2，带电量分别为 CQ 81 102  ， CQ 81 102  ，若在两板之间的中点放一个电量 Cq 9105  的点电荷，求金属板对点电荷的作用力 是多大？ 【错解】点电荷受到两板带电荷的作用力，此二力大小相等，方向相同，由 【错解原因】库仑定律只适用于点电荷间相互作用，本题中两个带电金属板面积较大，相距较近，不 能再看作是点电荷，应用库仑定律求解就错了。 【正确解答】两个平行带电板相距很近，其间形成匀强电场，电场中的点电荷受到电场力的作用。 )(1077.1 10510914.34 1010 4 12 89 4 F kd SC         两极间电势差为 )(1013.1 1077.1 102 4 12 8 N C QU       ， )/(1013.1 101 1013.1 6 2 4 mV d UE      NqEF 369 1065.51013.1105   例 2： 如图 8－23，一个电子以速度 smv /100.6 60  和仰角  45 从带电平行板电容器的下板边缘 向上板飞行。两板间场强 mVE /100.2 4 ，方向自下向上。若板间距离 md 2100.2  ，板长 cmL 10 ， 问此电子能否从下板射至上板？它将击中极板的什么地方？ 第 137 页 【错解】规定平行极板方向为 x 轴方向；垂直极板方向为 y 轴方向，将电子的运动分解到坐标轴方向 上。由于重力远小于电场力可忽略不计，则 y 方向上电子在电场力作用下做匀减速运动，速度最后减小到 零。 ∵ asvvt 2 2 0 2  ， 0,  tvsdy )/(105.4 1022 ) 2 2106( 2 214 2 262 0 sm d v a y      )(104.9105.4 2 2106 9 14 6 0 s a v t y     )(1099.3104.9 2 2106 2960 mtvx x   )(102 2 1 22 0 mattyy y  即电子刚好击中上板，击中点离出发点的水平位移为 3.99×10 -2 （m）。 【错解原因】 为 d，（击中了上板）再求 y为多少，就犯了循环论证的错误，修改了原题的已知条件。 【分析解答】 应先计算 y 方向的实际最大位移，再与 d进行比较判断。 由于 dym  ，所以电子不能射至上板。 )(1003.190sin 105.3 106.32sin 215 132 0 0 ma vtvx x      【评析】因此电子将做一种抛物线运动，最后落在下板上，落点与出发点相距 1.03cm。 斜抛问题一般不要求考生掌握用运动学方法求解。用运动的合成分解的思想解此题，也不是多么困难的事， 只要按照运动的实际情况把斜抛分解为垂直于电场方向上的的匀速直线运动，沿电场方向上的坚直上抛运 动两个分运动。就可以解决问题。 例 3：如图 10-12 所示，带负电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域，出磁场时速度偏离原方向 60°角，已知带电粒子质量 m=3×10-20kg，电量 q=10-13C，速度 v0=10 5m/s，磁场区域的半径 R=3×10-1m，不 计重力，求磁场的磁感应强度。 第 138 页 【错解分析】错解：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动 向洛 ff  RmvmaBqv / 2 0 向 )(1010310 10103 1 113 5202 0 T qvR mvB       没有依据题意画出带电粒子的运动轨迹图，误将圆形磁场的半径当作粒子运动的半径，说明对公式中 有关物理量的物理意义不明白。 【正确解答】 画进、出磁场速度的垂线得交点 O′，O′点即为粒子作圆周运动的圆心，据此作出运动轨迹 AB，如 图 10-13 所示。此圆半径记为 r。 连接 AO ,   60tg OA AO ， Rr 3 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动， 向洛 ff  ， rmvmaBqv / 2 0 向 ， )(10 3 3 103310 10103 1 113 5202 0 T qvr mvB        【小结】 由于洛伦兹力总是垂直于速度方向，若已知带电粒子的任意两个速度方向，就可以通过作出两速度的 垂线，找出两垂线的交点即为带电粒子做圆周运动的圆心。 例 4： 如图 10-17 所