第三板块 电场与磁场 层级Ⅲ 运用“一课一题”（讲义）-【创新方案】2023高考物理二轮复习专题辅导与测试（新教材 江苏专用）

|高考专题辅导与测试·物理 层级Ⅲ运用“一课一题”·掌握解题流程·计算大题“整化零” 微专题Ⅲ “电场与磁场”计算大题解题研究 一课一题 精研一题·胜做百题 [典例](2022·盐城模拟)如图甲所示，在y≥0 分步解析—一应用思维流程，繁化简、难化易 的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度 )粒子在磁场中做匀速圆周运动，有B=m B随时间t变化的规律如图乙所示；与x轴平行的虚 线MN下方有沿十y方向的匀强电场，电场强度E 解得半径R=0.2m 粒子在磁场中运动时， XX× X103N/C。在y轴上放置一足够大的挡板。t=0 B π 到x轴的最大距离ym=2R x Gx ×) =0.4m。 F 时刻，一个带正电粒子从P点以v=2×104m/s的速 T-N 度沿十x方向射入磁场。已知电场边界MN到x轴： (2)如图(a)所示，粒子 在磁场中做匀速圆周运动的 D 的距离为2m,P点到坐标原点0的距离为1.1m, 10 周期T=2πR-2π×0.2 图(a) S= 2×104 粒子的比荷9-106C/kg,不计粒子的重力。求： 2πX10-5s B/T 由磁场支化规殊可知，程子在0~受×105s即 x××x”x, 0.1 0 T时间内做匀速圆周运动至A点，接着沿一y 3 /X10s 0 3m要6m59π12元 方向做匀速直线运动直至电场边界C点，此处局错用 2 2 2 甲 乙 用时2R+”=5X105s=王 4=0求解 2 (1)粒子在磁场中运动时距x轴的最大距离； 粒子进入电场后做匀减速直线运动至D,点，由 (2)粒子连续两次通过电场边界MN所需的时间； 牛顿第二定律得粒子的加速度大小 (3)粒子最终打在挡板上的位置到坐标原点O 的距离。 a=g5-8×109m/s m …思维流程] 粒子从C,点减速至D再反向加速至C所需的时间 带电粒子在电磁场中的运动问题一般具有多过程 ，。2w2×2X10s=X105s=7 8×109 4 运动特点，解决此类问题常采用以粒子运动的轨迹为 主线，将多过程拆解成一个个单过程，然后针对每个过 接下来，粒子沿十y方向匀速运动至A所需时间 程来研究受力情况和运动情况，特别是关注临界极值、 仍为t2,磁场刚好恢复，粒子将在洛伦滋力的作用下 多解等问题。 如本题可拆解成以下几个过程： 从A做匀速圆周运动，再经3×105s时间，粒子将 2 (1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，周期T=2π 运动到F点，此后将重复前面的运动过程。所以粒 gB 子连续通过电场边界MN有两种可能。 =2πX10-5s。 第一种可能是：由C点先沿一y方向到D再返 (2)粒子运动3T,磁场消失，粒子沿一y方向向下 4 回经过C,所需时间为1=15=受×105s 做匀速直线运动。 第二种可能是：由C点先沿十y方 (3)粒子进入下方电场后先做匀减速运动，后做反 属于多解问 向运动至A,点开始做匀速圆周运动一圈 向匀加速运动直到射出电场。 题，所求问题 (4)粒子射出电场后沿十y方向做匀速直线运动， 半后，从G点沿一y方向做匀速直线运 较为隐蔽，第 进入第一象限。 动至MN,所需时间为/=T+3T+I 二种可能容 4十2 4 (5)判断磁场恢复的时刻与粒子运动所对应的位 易忽略 置，从而判断粒子以后的运动情况。 =2T=4πX10-5s。 66 |第三板块电场与磁场 (3)由上问可知，粒子每 由题意知，lQ=lop-5R=0.1m 完成一次周期性的运动，将 R IKQ=R-1QI=0.1 m=2 思维转换， 向-x方向平移2R[即图(a) 将物理问题 中所示从P点移到F点]， 则lQ=VR2-(KQ)7=号R 转化为几何 lop=1.1m=5.5R,故粒子 问题 J点到原，点O的距离 打在挡板前的一次运动如图 图() (b)所示，其中I是粒子开始 l0=R+R=2+E 2 10 m 做圆周运动的起点，J是粒子打在挡板上的位置，K [答案] (1)0.4m(2)×10-5s或4x× 是最后一段圆周运动的圆心，Q是I,点与K,点连线 2 与y轴的交点。 10-5s(3)2+3 m 10 多题一法 老法全练·思维归拢 考法1带电粒子在组合场中的运动 个性点拨：在组合场中，电场、磁场分区域存在，场的 方向、粒子初速度的方向不同，其运动规律、轨迹也不 相同。找出粒子在场与场交界处的速度、位置关系往 往是解题的关键。 1.(2021·全国甲卷)如图，长度均为 !的两块挡板竖直相对放置，间 距也为l,两挡板上边缘P和M Q 处于同一水平线上，在该水平线 的上方区域有方向竖直向下的匀强电场，电场强度 大小为E;两挡板间有垂直纸面向外、磁感应强度： [微点拨] 大小可调节的匀强磁场。一质量为，电荷量为q 1.带电粒子在组合场中运动的分类 (q>0)的粒子