高考物理易错题解题方法大全(2)：电磁学

U

t

U 高考物理易错题解题方法大全（2）

电磁学

例16、图中A 、B 是一对中间开有小孔的平行金属板，两小孔的连线与金属板面相垂直，两极

板的距离为l 。两极板间加上低频交流电压，A 板电势为零，B 板电势u=U 0cos ωt 。现有一电子在t=0时穿过A 板上的小孔射入电场。设初速度 和重力的影响均可忽略不计。则电子在两极板间可能 ( ) (A)以AB 间的某一点为平衡位置来回振动

(B)时而向B 板运动，时而向A 板运动，但最后穿出B 板

(C)一直向B 板运动，最后穿出B 板，如果ω小于某个值ω0，l 小于某个l 0 (D)一直向B 板运动，最后穿出B 板，而不论ω、l 为任何值

【错解分析】:错解：知道初速度和重力的影响不计，即初速度为0，不计重力，则电子在两板间只受电场作用，电场力方向在两小孔的连线上，所以电子做的是直线运动，因为加的电压是余弦电压，则电场大小方向呈周期性变化，一会儿向左一会儿向右，所以物体运动也应该是一会儿向左，一会儿向右，即以AB 间的某一点为平衡位置来回振动。选A

本题的易错点就在部分同学对物体的运动理解不透彻，仍然思维定式地认为物体运动的方向由力的方向决定，而忽略了物体的运动是由速度与合外力共同决定的。虽然也选择了A ，但那是错误理解下的巧合。至于C 项很多学生都未能选择 【解题指导】:【答案】:AC

【解析】：为了不影响我们思考问题，我们先假设l 无穷大，让我们研究电子的运动时不受空间的束缚。由于初速度为0，重力不计，只受电场力，所以物体做直线运动。物体的运动情况是由速度和合外力共同决定的，所以必须综合考虑物体的速度和受力情况。电场力， 所以电子所受的电场力也是以余弦规律变化，看下图

Eq F =l t

U l U E ωcos 0=

=

l

t q U F ωcos 0=

0时刻，速度为0，0～T/4电场力向右，所以0～T/4电子由静止开始向右加速；T/4时刻电子具有一定的向右的速度，T/4～T/2时刻电场力反向，由于速度不能突变，所以T/4～T/2电子继续向右但做减速运动；于是有：T/4时刻速度最大。由于电场力的变化是对称的，所以0～T/4速度由0至最大值，T/4～T/2速度将从最大值减至0。T/2时刻速度为0，T/2～3T/4电场力仍向左，所以T/2～3T/4电子由静止向左加速至最大值；3T/4时刻电子具有最大的向左的速度，3T/4～T 时刻电场力反向， 所以3T/4～T 电子做向左的减速运动至速度为0。以此类推，则电子在无限大的电场里以AB 间的某一点为平衡位置来回振动。（可用速度—时间图象来加深理解）

因为L 不是无限大，如果L<(0～T/2内电子的位移)则，电子将会飞出去；

根据知ω越小，则T 越大，T/2内位移也将越大，若T/2内位移>L 则电子也将飞

出去，所以L<一定值，ω<一定值时，电子会飞出去。

练习16、图中A 、B 是一对平行的金属板。在两板间加上一周期为T 的交变电压u 。A 板的电势UA ＝0，B 板的电势UB 随时间的变化规律为:在0到T/2的时间内,UB ＝U0(正的常数)；在T/2到T 的时间内，UB ＝-U0；在T 到3T/2的时间内,UB ＝U0；在3T/2到2T 的时间内。UB ＝-U0……，现有一电子从A 板上的小孔进入两板间的电场区内。设电子的初速度和重力的影响均可忽略，则( )

(A)若电子是在t ＝0时刻进入的,它将一直向B 板运动； (B)若电子是在t ＝T/8时刻进入的,它可能时

而向B 板运动,时而向A 板运动,最后打在B 板上；

(C)若电子是在t ＝3T/8时刻进入的,它可能

时而向B 板运动,时而向A 板运动,最后打在B 板上；

ω

π

2=

T F

t

l

q U 0

(D)若电子是在t ＝T/2时刻进入的,它可能时而向B 板、时而向A 板运动。

例17、如图，光滑平面上固定金属小球A ，用长L 0的绝缘弹簧将A 与另一个金属小球B 连接，

让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为x 1，若两球电量各漏掉一半，弹簧伸长量变为x 2，则有：（ ）

【错解分析】错解：

故选B

错解只注意到电荷电量改变，忽略了两者距离也随之变化，导致错误。 【解题指导】:【答案】:C

【解析】：由题意画示意图，B 球先后平衡，于是有

，因为，所以 练习17、如图所示，真空中AB 两个点电荷的电量分别为+Q 和

+q ，放在光滑的绝缘的水平面上，AB 之间用绝缘的轻弹簧连接。

当系统平衡时，弹簧的伸长量为

.设弹簧均在弹性限度内，则

A.保持Q 不变，将q 变为3q ,平衡时弹簧的伸长量等于3

B.保持q 不变，将Q 变为3Q ,平衡时弹簧的伸长量小于3

C.保持Q 不变，将q 变为-q ,平衡时弹簧的缩短量等于

2

12

10)(x L kq x k +=

2

2220)(41x L kq

x k +=2

12

221)()(4x L x L x x ++=12x L x L +<+4412

21x x x x >⇒<0

x 0x 0

x 0

x A

B

A

B

D.保持q 不变，将Q 变为-Q ,平衡时弹簧的缩短量小于

例18、在沿水平方向的匀强磁场中，有一圆形金属线圈可绕沿其直径的竖直轴自由转动。开

始时线圈静止，线圈平面与磁场方向既不平行也不垂直，所成的锐角为α。在磁场开始增强后的一个极短时间内，线圈平面 A ．维持不动

B ．将向使α减小的方向转动

C ．将向使α增大的方向转动

D ．将转动，因不知磁场方向，不能确定α会增大还是会减小

【错解分析】:错解：考生未能正确理解楞次定律含义，认为磁场方向未知而做出D 选项的判断。

【解题指导】:【答案】:B

【解析】：本题是考查楞次定律的典型问题，必须正确理解楞次定律中“阻碍”的含义：由楞次定律可知，当磁场开始增强时，线圈平面转动的效果是为了减小线圈磁通量的增加，阻碍磁通量的变化△B ·△S ，则因B 的增加，为达到“阻碍”的效果，只有减小S ，即线圈平面将向使α减小的方向转动。

练习18、如图，相邻的两个正方形区域内存在垂直于水平面，方向相反的匀强磁场，大小为1T 。一个正方形线框在光滑水平面上以初速度2m/s 开始向右运动，线框的边长为0.5m ，小于磁场区域边长。M 、N 分别为ad 、bc 边的中点，则线框从图示位置运动到MN 与PQ 重合时，速度变为1m/s ，则（ ） A. 磁通量的变化为0.125Wb B. 磁通量的变化为0.25Wb C. 加速度的最小值为8m/s 2

D. 线框中产生的热量为0.75J

例19、如图所示，下端封闭、上端开口，高h=5m ，内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有质

量m=10g ，电荷量q=0.2C 的小球，整个装置以v=5m/s 的速度沿垂直于磁场方向进入B=0.2T ，

x P