高考电磁计经典算题 含答案,推荐文档.docx

高考电磁计经典算题_含答案,推荐文档如图所示，带电平行金属板 PQ和MN之间的距离为d ;两金属板之间有垂直纸面 向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。如图建立坐标系，x轴平行于金属板，与金属
板中心线重合，y轴垂直于金属板。区域I的左边界在 y轴，右边界与区域□的左边界
重合，且与y轴平行；区域H的左、右边界平行。在区域I和区域H内分别存在匀强磁 场，磁感应强度大小均为 B，区域I内的磁场垂直于 Oxy平面向外，区域□内的磁场 垂直于Oxy平面向里。一电子沿着 x轴正向以速度v0射入平行板之间，在平行板间恰 好沿着x轴正向做直线运动，并先后通过区域I和H。已知电子电量为 e,质量为m,
区域I和区域□沿x轴方向宽度均为 如也。不计电子重力。
2Be
(1 )求两金属板之间电势差 U ;
(2 )求电子从区域□右边界射出时，射出点的纵坐标 y ;
(3 )撤除区域I中的磁场而在其中加上沿 x轴正向的匀强电场，使得该电子刚好不能
【思路】
问题求解：
(1 )电子在平行板间恰好沿着 x轴正向做直线运动，所以电子受到的洛伦兹力与电场 力平衡，有eU ev0B，即可求出两金属板之间电势差。
d
(2 )电子在区域I中由于洛伦兹力的作用开始做圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力
2
所以有ev0B mVo，即可求出轨迹半径 R,再根据几何关系可以得到电子在区域I中
R
沿着y轴偏转距离y°，根据几何中的中心对称关系可知电子在区域□中沿着 y轴偏转
距离与电子在区域I中沿着 y轴偏转距离相等，由此可得电子从区域H射出点的纵坐标
_ mvo
y=2y o =—
eB
(3 )电子刚好不能从区域□的右边界飞出，说明电子在区域□中做匀速圆周运动的轨
迹恰好与区域H的右边界相切， 圆半径恰好与区域H宽度相同， 对于电子在区域H中做
匀速圆周运动的过程，根据洛伦兹力提供向心力可以求出电子在区域□中的运动速率， 电子第一次经过区域I时做匀加速运动， 根据运动学公式可以求出电子第一次经过区域
I时所花的时间，电子在区域H中运动了半个周期，可以求出电子在区域H中运动的时 间，最后电子两次经过y轴的时间间隔为电子第一次经过区域I时所花的时间、 电子在
区域□中运动所花的时间和电子第二次经过区域I时所花的时间之和。
【解析】
(1 )电子在平行板间做直线运动，电场力与洛伦兹力平衡
刚U
eE= ev o B
即 e— evoB d
所以U=B v0d
（2 ）如下图所示，电子进入区域I做匀速圆周运动，向上偏转,
y
b 1 1
I ! 11
fl : 5 :
i 1
■ K E： ■ H
■ * ». H
■:扎亂!
1 1
• I v
i «
• : T r !
* i
i i
i i
i i
i i
i i
v』r/
2
洛伦兹力提供向心力 ev0B mVo
R
所以r mB0
设电子在区域I中沿着
y轴偏转距离为yo，区域1的宽度为b（b=2T）
则（R-y o）2+b2=R2
带入数据，解得y o=mVo
2eB
电子在两个磁场中有相同的偏转量。
电子从区域II射出点的纵坐标y=2y 0= mVo eB
(3)电子刚好不能从区域□的右边界飞出，说明电子在区域□中做匀速圆周运动的轨 迹恰好与区域H的右边界相切， 圆半径恰好与区域H宽度相同。 电子运动轨迹如下图所
示。
mv
eB
、.3 mvo
2 eB
所以v 3 V0
2
电子通过区域I的过程中，向右做匀减速直线运动，此过程中
平均速度v V0 V 2V0 3V0
2 4
电子通过区域I的时间tl=b (b= 3mVo , b为区域I的宽度)
L1 _ 2 Be
V
解得：t1 2(2 3 3) m
eB
eB
电子在区域□中运动了半个圆周，设电子做圆周运动的周期为 T,则T= 2 m
电子在区域□中运动的时间 t 2= T =上
2 eB
电子反向通过区域i的时间仍为t1。
所以，电子两次经过y轴的时间间隔
t=2t皿=(8屁12匸竺
eB eB
【答案】（1 ） U=B vod
（2 ）电子从区域II射出点的纵坐标y=2y 0= -mV°
eB
（3）电子两次经过y轴的时间间隔t=2t 1+t2=（83-12 ）eB5m
题目来源：2015 年宁夏回族自治区银川一中高三第二次模拟考试：物理
E=「N / C。一个质量
如图在xOy坐标系第I象限，磁场方向垂直 xOy平面向里，磁感应强度大小均为
B= ;电场方向水平向右，电场强度大小均为
m= x 17）kg ,电荷量q=