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高三学科物理

高考第二轮复习电磁学综合复习二
张可时
本人教实验版
【本讲教育信息】
一教学内容:电磁学综合复习二
【典型例题】(答题时间:120分钟)
例1如图所示,在xOy平面内的第Ⅲ象限中有沿-y方向的匀强电场,场强大小为E。在第I和第II象限有匀强磁场,方向垂直于坐标平面向里。有一个质量为m,电荷量为e的电子,从y轴的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场(不计电子所受重力),经电场偏转后,沿着与x轴负方向成450角进入磁场,并能返回到原出发点P
(1)简要说明电子的运动情况,并画出电子运动轨迹的示意图;(2)求P点距坐标原点的距离;(3)电子从P点出发经多长时间再次返回P点?
分析:(1)轨迹如图中虚线所示。设OPs,在电场中偏转450,说明在M点进入磁
场时的速度是
2v0
,由动能定理知电场力做功
Ees

12
mv02
,得s

v02
t
,由OM

v0t

可知OM2s。由对称性,从N点射出磁场时速度与x轴也成450,又恰好能回到P点,
因此ONs。可知在磁场中做圆周运动的半径R152s;
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(2)smv02;2eE
(3)在第Ⅲ象限的平抛运动时间为t1

2sv0

mv0eE
,在第
IV
象限直线运动的时间为
t3
2s2v0

mv0,在第2eE
I、II象限运动的时间是t2

32R
4
R
2v0

3s2
232mv0,4eE
所以t2

9mv08eE
,因此t

t1
t2
t3

43
3mv08eE

例2如图所示,在地面附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场。匀强磁场的磁感应强度为B,方向水平并垂直纸面向里,一质量为m、带电量为-q的带电微粒在此区域恰好做速度大小为v的匀速圆周运动。(重力加速度为g)
(1)求此区域内电场强度的大小和方向;(2)若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点,速度与水平方向成450,如图所示。则该微粒至少须经多长时间运动到距地面最高点?最高点距地面多高?(3)在(2)问中微粒运动P点时,突然撤去磁场,同时电场强度大小不变,方向变为水平向右,则该微粒运动中距地面的最大高度是多少?
分析:(1)带电微粒在做匀速圆周运动,电场力与重力应平衡,有mgEq,即Emgq,方向竖直向下。
(2)粒子做匀速圆周运动,轨道半径为R,如图所示。
qvB

m
v2R
,最高点与地面的距离为Hm

H

R1cos450,
解得Hm

H

mv1Bq
2。2
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该微粒运动周期为T2r
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