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）

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·烟台模拟)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 (1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，有guB=m B随时间t变化的规律如图乙所示；与x轴平行的虚 R 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 X 粒子在磁场中运动时， 8X103N/C。在y轴上放置一足够大的挡板。i=0 ×G_x. 到x轴的最大距离ym=2R 时刻，一个带正电粒子从P点以o=2×104m/s的速；=0.4m。 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 的距离为”m,P点到坐标原点O的距离为1.1m, 在磁场中做匀速圆周运动的 10 周期T=2πR_2πX0.2 图(a) s= 粒子的比荷9=106C/kg,不计粒子的重力。求： 2×104 m 2π×10-5s 挡 B/T 由磁场变化规律可知，粒子在0~3X105s即 XXXx里× 0. 0 T时间内做匀速圆周运动至A点，接着沿一y 3 /(X10s) 亚3π6m5π9m212元 方向做匀速直线运动直至电场边界C点，此处易错用 甲 用时2 R+地=5×10-5s=T 求解 (1)粒子在磁场中运动时距x轴的最大距离； 2 4 (2)粒子连续两次通过电场边界MN所需的时间； 粒子进入电场后做匀减速直线运动至D,点，由 (3)粒子最终打在挡板上的位置到坐标原点O:牛顿第二定律得粒子的加速度大小 的距离。 4=gE=8×109m/s2 m元 …[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 202×2×104 运动特点，解决此类问题常采用以粒子运动的轨迹为 t3= 8×109 s=X105s=T 4 主线，将多过程拆解成一个个单过程，然后针对每个过 程来研究受力情况和运动情况，特别是关注临界极值、 接下来，粒子沿十y方向匀速运动至A所需时间 多解等问题。 仍为2，磁场刚好恢复，粒子将在洛伦兹力的作用下 如本题可拆解成以下几个过程： 从A微匀速圆周运动，再经×105s时间，粒子将 (1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，周期T=2m gB 运动到F点，此后将重复前面的运动过程。所以粒 =2x×10-5s。 子连续通过电场边界MN有两种可能。 (2)粒子运动子T,磁场消先，粒子沿一y方向向下 第一种可能是：由C点先沿一y方向到D再返 做匀速直线运动。 回经过C,所需时间为1一一受×105s (3)粒子进入下方电场后先做匀减速运动，后做反 第二种可能是：由C点先沿十y方 属于多解问 向匀加速运动直到射出电场。 向运动至A点开始做匀速圆周运动一圈 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=子十号+刀 二种可能容 (5)判断磁场恢复的时刻与粒子运动所对应的位 4 4 易忽略 置，从而判断粒子以后的运动情况。 =2T=4π×10-5s。 66 |第三板块电场与磁场 (3)由上问可知，粒子每 R lKQ=R-lQI =0.1 m= 完成一次周期性的运动，将 2 思维转换， 将物理问题 向-x方向平移2R[即图(a) 转化为几何 中所示从P点移到F点]，lOP 则laVR-(a-5 问题 =1.1m=5.5R,故粒子打在挡 J,点到原点O的距离 板前的一次运动如图(b)所示， m 其中【是粒子开始做圆周运动 图（) o=R+9R-2 10 的起，点，J是粒子打在挡板上的位置，K是最后一段圆 [答案] (1)0.4m(2)受×105s或4x× 周运动的圆心，Q是I,点与K点连线与y轴的交点。 由题意知，lQ=lop-5R=0.1m 10-5s(3)2+ 10 -m 多题一法 考法全练·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 1的两块挡板竖直相对放置，间 M 距也为l,两挡板上边缘P和M 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 大小可调节的匀强磁场。一质量为m,电荷量为q [微点拨] (q>0)的粒子自电场中某处以大小为o的速度水 1.带电粒子在组合场中运动的分类 平向右发射，恰好从P点处射