2022高考物理二轮复习 规范答题与满分指导4 电磁学综合问题限时检测（含解析）

电磁学综合问题(16分)如图4316甲所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，场强E104 N/C。现将一重力不计、比荷106 C/kg的正电荷从电场中的O点由静止释放，经过t01105 s后，通过MN上的P点进入其上方的匀强磁场。磁场方向垂直于纸面向外，以电荷第一次通过MN时开始计时，磁感应强度按图乙所示规律周期性变化。图4316(1)求电荷进入磁场时的速度大小。(2)求图乙中t2105 s时刻电荷与P点的距离。(3)如果在P点右方d100 cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间。审题指导1通读题干，挖掘信息(1)电荷在电场中做初速度为零的匀加速直线运动，匀加速直线运动的时间为1105 s。(2)磁场周期性变化，电荷运动半径发生变化。2构建情景，复原模型(1)电荷在电场中的运动为匀加速直线运动。(2)根据电荷运动周期和磁场变化周期的关系，画出电荷的运动示意图。标准解答答题规那么与技巧(1)电荷在电场中做匀加速直线运动，那么：Eqma(2分)v0at0(2分)代入数据解得v0104 m/s(1分)(2)当B1 T时，电荷运动的半径：r10.2 m(1分)周期T14105 s(1分)当B2 T时，电荷运动的半径：r20.1 m(1分)周期T22105 s(1分)故电荷从t0时刻开始做周期性运动，其运动轨迹见审题分析图。电荷先沿大圆轨迹运动四分之一个周期再沿小圆轨迹运动半个周期；t2105 s时刻与P点的水平距离为r10.2 m(2分)(3)电荷从P点开始，其运动的周期为TT22t06105 s，根据电荷的运动情况可知，电荷每一个周期向右沿PN运动的距离为0.4 m，故电荷到达挡板前运动的完整周期数为2个，然后再运动，以90角撞击到挡板上。(2分)故电荷从O点出发运动到挡板所需的总时间：t总t02TT1(2分)解得t总1.4104 s(1分)答案(1)104 m/s(2)0.2 m(3)1.4104 s1.第(1)问5分。学生假设将合并为一式，即vt，同样给分；计算结果写成3.14104 m/s，同样给分。假设将写成连等形式且计算结果错误，扣3分。(1)物理公式的书写要有依据，即根据某定理、某定律、公式书写要标准，尽量不要用综合性较强的表达式。(2)对于两式的书写尽量不要用连等的形式，万一中间出现一个错误，那么全式零分。2.第(2)问6分，应分别计算出粒子在B1、B2的磁场中运动的周期，假设没有计算步骤，而只有文字说明，扣2分，假设考生没有画图，且表达不清，扣2分。(1)有些题目需要计算后才知道物体的后续运动情况，此类题目要有计算过程。(2)此题需画图，才能明确地说明粒子的运动情况。3.第(3)问5分。考生需说明粒子运动周期性，计算出粒子运动的周期，否那么扣2分。计算第(3)问时要有必要的文字说明，否那么表达不清，不能让阅卷老师理解考生的书写过程，容易出现误判现象。3