高二物理练习文档

待的是否要考虑重力的，这种情况比较正规，也比较简单．（3)对未知名的带电粒子其重力是否忽略又没有明确时，可采用假设法判断，假设重力计或者不计，结合题给条件得出的结论若与题意相符则假设正确，否则假设错误．

【例4】如图所示，在X轴上方有匀强电场，场强为E；在X轴下方有匀强磁场，磁感应强度为B，方向如图，在X轴上有一点M，离O点距离为L．现有一带电量为十q的粒子，使其从静止开始释放后能经过M点．如果把此粒子放在y轴上，其坐标应满足什么关系？（重力忽略不计） 解析：由于此带电粒子是从静止开始释放的，要能经过M点，其起始位置只能在匀强电场区域．物理过程是：静止电荷位于

匀强电场区域的y轴上，受电场力作用而加速，以速度V进入磁场，在磁场中受洛仑兹力作用作匀速圆周运动，向X轴偏转．回转半周期过X轴重新进入电场，在电场中经减速、加速后仍以原速率从距O点2R处再次超过X轴，在磁场回转半周后又从距O点4R处飞越X轴如图10一53所示（图中电场与磁场均未画出）故有L＝2R，L＝2×2R，L＝3×2R 即 R＝L／2n，（n=1、2、3……）…………… ①

设粒子静止于y轴正半轴上，和原点距离为h，由能量守恒得mv2／2=qEh……② 对粒子在磁场中只受洛仑兹力作用而作匀速圆周运动有：R＝mv／qB………③ 解①②③式得：h＝B2qL2／8n2mE （n＝l、2、3……）

例5．如图所示，在相互垂直的水平匀强电场和水平匀强磁场中，有一竖直固定绝缘杆MN，小球P套在杆上，已知P的质量为m，电量为q,P与杆间的动摩擦因数为μ，电场强度为E，磁感应强度为B，小球由静止起开始下滑，设电场、磁场区域足够大，杆足够长，求：（1）当下滑加速度为最大加速度一半时的速度.

（2）当下滑速度为最大下滑速度一半时的加速度.

命题意图：考查考生逻辑推理能力、分析综合能力.B级要求.

图17—

5

解题方法与技巧： 因电场力方向与洛仑兹力方向相反，小球先做加速度逐

渐增加的加速运动，当加速度达到最大后，又做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时，速度达到最大.因此，加速度达到最大之前，加速度可能取最大值的一半，加速度达到最大值后，一定有某一时刻加速度为最大加速度的一半.小球速度（达到最大值前）始终在增大，一定只有某一时刻速度为最大速度的一半，要研究这一时刻是在加速度最大之前还是之后.

（1）小球刚开始下滑时速度较小，Bqv＜Ｅq受力分析如图17-6所示，由牛顿第二定律得：

当a＝

12

g时，速度为v1＝

2Eq mg2Bq

当a达到am后，当a＝

12

g时，速度为v2＝

12

2Eq mg

Bq

，其中v1存在是有条件的，只有mg≤

2Ｅqμ时，在a增加阶段才有a＝g可能.

（2）在a达到am后，随着v增大，a减小，当a＝0时v＝vm，由②式可解得

vm＝

mg Eq Bq

.

设在a达am之前有v＝

vm2

，则由①式解得此时加速度为a＝g＋

mg Eq

2m

，

因mg＞Eqμ，故a＞g，这与题设相矛盾，说明在a＝am之前不可能有v=

12

mg Eq

2m

vm2

.

显然a＜g，符合题意. 将v=vm代入②式解得a=

例6.如图所示，两块长为L 的带等量异种电荷的平行金属板M、N，板间距离为L，一负离子以速度v0沿板间中线射入，负离子恰好能沿板右侧边缘飞出，同时进入金属板右方磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，一段时间后负离子垂直打在屏PQ 上，屏PQ与金属板右端的水平距离为d，不计负离子的重力。

(1)试分析判断负离子是沿上板右侧边缘飞出，还是沿下板右侧边缘飞出，并求负离子离开电场时速度v的大小和方向；

（2）试求负离子比荷q/m的大小。

mg-μ（Eq-Bqv）=ma 当Bqv=Eq时 a达最大为am＝g

①

随v的增大，Bqv＞Eq，小球受力如图17-7所示. 则：mg-μ（Bqv-Eq）=ma ② 将a＝

12

,am＝

12

g分别代入①式和②式

解得在a达到am之前，