专题五电场和磁场

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1、专题：电场和磁场编稿教师：张晓羽　　审稿：厉璀琳　　责编：代洪一、电场和磁场的基本知识　　1、静止在斜面上的条形磁铁，当其上方的水平导线L中通以如图所示的电流时，磁铁仍静止。则斜面对磁铁的弹力N和摩擦力f的变化情况是：（）　　A．N增大，f减小　　B．N减小，f增大　　C．N、f都减小　　D．N、f都增大　　提示：根据牛顿第三定律，再结合左手定则；选D　　2、如左图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知A、B、C三个顶点的电势差分别为ΦA=15V，ΦB=3V，ΦC=－3V。由此可知D点的电势ΦD=V。　　　　　　　　　　　　　　　　　　提示：UAC=18V，UBC=6

2、V　　匀强电场：等势面（线）平行等距　　把AC三等分，ΦF=ΦB=3V。　　DE∥FB，所以ΦD=ΦE=9V。二、电磁场中直线运动牛顿运动定律　　3、一个质量m=0.1g的小滑块，带有q=5×10—4C的电荷放置在倾角为α=30°的光滑斜面上（绝缘），斜面置于B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。如图，小滑块由静止开始沿斜面滑下，其斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面，　　求（1）小滑块带何种电荷？　　（2）小滑块离开斜面的瞬时速度多大？　　（3）该斜面的长度至少多长？（g=10m/s2）　　解：(1)小滑块沿斜面下滑过程中，受重力mg，斜面支持力N和洛仑兹力F，若要

3、小滑块离开斜面，洛仑兹力F方向应垂直斜面向上。根据左手定则，小滑块应带负电荷。　　（2）小滑块沿斜面下滑时，垂直斜面方向的加速度为零，有　　Bqv+N-mgcosα=0　　当N=0时，小滑块开始脱离斜面，所以　　v=mgcosα/Bq=2√3m/s=3.4m/s　　（3）下滑过程中，只有重力做功，有动能定理　　　　斜面长度至少应是S=v2/2gsinα=1.2m　　4、两块足够长的竖直平行板间有一匀强电场，在电场中用长L的丝线悬一带电小球，平衡于跟竖直方向成30°角的位置，如图所示，此时小球离负板距离S.　　求：(1)若把小球提起，使丝线水平，然后释放小球，问小球经过最低点时速度多大？

4、　　(2)球在平衡位置时将丝线剪断，小球将做何种运动？何时碰板？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　解.(1)小球带正电　　　　　　　　　　　(2)小球作初速度为零的匀加速直线运动.　　　　三、电磁场中曲线运动类平抛运动圆周运动　　5、空间有一匀强电场，场强大小一定，第1S内场强方向如图所示，与Y轴的夹角为370，1S后场强方向竖直向上，一带电质点以某一水平初速度从A点放出后恰沿X轴运动，1S末到达坐标原点，若AO=4.75m，求第2S末该质点所处的位置坐标。　　解：x轴：qEsin370=ma　　y轴：qEcos370=mg　　∴a=gtan370=7.5m/s2　　AO=v0t

5、－at2/2　　V0=8.5m/s　　∴Vt=Vo－at=1m/s　　后1S：　　在y轴方向qE－mg=ma2　　a2=2.5m/s2　　∴y=a2t2/2=1.25m　　x=vtt=1m　　∴坐标为(1,1.25)　　6．如图是示波管的示意图，竖直偏转电极的极板长l＝4cm，板间距离d＝1cm，板右端距离荧光屏L＝18cm.(水平偏转电极上不加电压，没有画出.)电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是1.6×107m／s.电子电荷量e＝1.60×10-19C，质量m＝0.91×10-31kg.　　(1)要使电子束不打在偏转电极的极板上，加在竖直偏转电极上的最大偏转电压U不能超过多大?

6、　　(2)若在偏转电极上加u＝40sin100πt（V）的交变电压，在荧光屏的竖直坐标轴上能观测到多长的线段?　　　　　　　　　　　　　　　　　解：(1)经过偏移电场的时间为t=s=2.5×10-9s　　而T==0.02s＞＞t　　故可以为进入偏转电场的电子均以当时所加电压形成的匀强电场运动　　横向位移·t2　　所以U==91(V)　　当Um=40V时Em=Δy=at2　　因为vx=v0vy=·ttanθ==0.11　　偏转量y=(+L)tanθ数轴上的观测量2y＝4.4cm　　7、如图所示，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d，

7、外筒的外半径为r0。在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感应强度的大小为B.在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场。一质量为m、带电量为+q的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a的s点出发，初速度为零，如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点s，则两电极之间的电压U应是多少？（不计重力，整个装置在真空中）　　　　　　　　　　　　　　　解析：如图(a)所示，带电粒子从s出发，在两筒之间的电场力作用下加速，沿径向