高考物理易错题解题方法大全电磁学

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Eq F

，l

t

U l U E

cos 0l

t

q U F

cos 0所以电子所受的电场力也是以余弦

规律变化，看下图

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

2

T

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；

F

t

l

q U 0