高中物理電磁學(xué)經(jīng)典例題

1、1高中物理典型例題集錦(電磁學(xué)部分磁學(xué)部分)25、如圖221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，兩板的中央各有小孔M、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三點在同一豎直線上)，空氣阻力不計，到達(dá)N點時速度恰好為零，然后按原路徑返回。若保持兩板間的電壓不變，則：A.若把A板向上平移一小段距離，質(zhì)點自P點下落仍能返回。B.若把B板向下平移一小段距離，質(zhì)點自P點下落仍能返回。C.若把A

2、板向上平移一小段距離，質(zhì)點自P點下落后將穿過N孔繼續(xù)下落。D.若把B板向下平移一小段距離，質(zhì)點自P點下落后將穿過N孔繼續(xù)下落。分析與解：當(dāng)開關(guān)分析與解：當(dāng)開關(guān)S一直一直閉合時，A、B兩板兩板間的電壓電壓保持不保持不變，當(dāng)，當(dāng)帶電質(zhì)帶電質(zhì)點從點從M向N運(yùn)動時動時，要克服，要克服電場電場力做功，力做功，W=qUAB，由，由題設(shè)題設(shè)條件知：條件知：帶電質(zhì)帶電質(zhì)點由點由P到N的運(yùn)的運(yùn)動過動過程中，重程中，重力做的功與力做的功與質(zhì)點克服點克服電場

3、電場力做的功相等，即：力做的功相等，即：mg2d=qUAB若把若把A板向上平移一小段距離，因板向上平移一小段距離，因UAB保持不保持不變，上述等式仍成立，故沿原路返回，，上述等式仍成立，故沿原路返回，應(yīng)選A。若把若把B板下移一小段距離，因板下移一小段距離，因UAB保持不保持不變，質(zhì)點克服點克服電場電場力做功不力做功不變，而重力做功增，而重力做功增加，所以它將一直下落，加，所以它將一直下落，應(yīng)選應(yīng)選D。由上述分析可知：由上述分析可知：選項

4、選項A和D是正確的。是正確的。想一想：在上想一想：在上題中若斷開開關(guān)中若斷開開關(guān)S后，再移后，再移動金屬板，金屬板，則問題則問題又如何又如何(選A、B)。26、兩平行金屬板相距為d，加上如圖231(b)所示的方波形電壓，電壓的最大值為U0，周期為T?，F(xiàn)有一離子束，其中每個離子的質(zhì)量為m，電量為q，從與兩板等距處沿著與板平行的方向連續(xù)地射入兩板間的電場中。設(shè)離子通過平行板所需的時間恰為T(與圖231圖231(b)圖2213分析與解：分析與

5、解：(1)電鍵電鍵S閉合時，R1、R3并聯(lián)與R4串聯(lián)，(R2中沒有中沒有電流通流通過)UC=U4=(23)ε對帶電對帶電小球有：小球有：mg=qE=qUCd=(23)qεd得：得：ε=(32)mgdq(2)電鍵電鍵S斷開后，斷開后，R1、R4串聯(lián)，則UC’=ε2=(34)mgdq[1]小球向下運(yùn)小球向下運(yùn)動與下極板相碰后，小球與下極板相碰后，小球帶電帶電量變?yōu)樽優(yōu)閝’，向上運(yùn)，向上運(yùn)動到上極板，全到上極板，全過程由程由動能定理得：定理得

6、：mgd2－qUC’2－mgdq’UC’=0[2]由[1][2]式解得：式解得：q’=7q6。28、如圖251所示為矩形的水平光滑導(dǎo)電軌道abcd，ab邊和cd邊的電阻均為5R0，ad邊和bc邊長均為L，ad邊電阻為4R0，bc邊電阻為2R0，整個軌道處于與軌道平面垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁感強(qiáng)度為B。軌道上放有一根電阻為R0的金屬桿mn，現(xiàn)讓金屬桿mn在平行軌道平面的未知拉力F作用下，從軌道右端以速率V勻速向左端滑動，設(shè)滑動中金屬桿mn始終

7、與ab、cd兩邊垂直，且與軌道接觸良好。ab和cd邊電阻分布均勻，求滑動中拉力F的最小牽引功率。分析與解：分析與解：mn金屬桿從右端向左端勻速滑金屬桿從右端向左端勻速滑動切割磁感割磁感線產(chǎn)線產(chǎn)生感生感應(yīng)電動勢應(yīng)電動勢，mn相當(dāng)于相當(dāng)于電源（），其源（），其電路為內(nèi)電路，路，電阻為內(nèi)電阻。當(dāng)外阻。當(dāng)外電阻最大阻最大時，即當(dāng)，即當(dāng)mn滑到距離滑到距離ad=(25)ab時，此，此時電時電阻Rmadn=Rmbcn=8R0時，外阻最大，外阻最大值

8、Rmax=4R0，這時電這時電路中路中電流最小流最小值：Imin=ε(Rmaxr)=BLV(4R0R0)=BLV5R0所以，所以，Pmin=FminV=BLIminV=BLVBLV5R0=B2L2V25R029、如圖261所示，用密度為D、電阻率為ρ的導(dǎo)線做成正方形線框，從靜止開始沿豎直平面自由下落。線框經(jīng)過方向垂直紙面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，且磁場區(qū)域高度等于線框一邊之長。為了使線框通過磁場區(qū)域的速度恒定，求線框開始下落時的高度h