专题三 电场和磁场规范答题与满分指导带电粒子在交变电磁场中的运动【典例】 (16 分)如图 3－3－14 甲所示，水平直线 MN 下方有竖直向上的匀强电场，场强 E＝×104 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 t0＝1×10－5 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 3－3－14(1)求电荷进入磁场时的速度大小。(2)求图乙中 t＝2×10－5 s 时刻电荷与 P 点的距离。(3)如果在 P 点右方 d＝100 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。[审题探究]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 1×10－5 s。(2)磁场周期性变化，电荷运动半径发生变化。2．构建情景，还原模型(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。规范解答评分标准与答题规则(1)电荷在电场中做匀加速直线运动，则：Eq＝ma ①(2 分)v0＝at0 ②(2 分)代入数据解得 v0＝π×104 m/s ③(1 分)(2)当 B1＝ T 时，电荷运动的半径：r1＝＝0.2 m ④(1 分)周期 T1＝＝4×10－5 s ⑤(1 分)当 B2＝ T 时，电荷运动的半径：r2＝＝0.1 m ⑥(1 分)周期 T2＝＝2×10－5 s ⑦(1 分)故电荷从 t＝0 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；t＝2×10－5 s 时刻与 P 点的水平距离为 r1＝0.2 m ⑧(2分)(3)电荷从 P 点开始，其运动的周期为 T＝＋T2＋2t0＝6×10－5 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＝t0＋2T＋T1 ⑨(2 分)解得 t 总＝1.4×10－4 s ⑩(1 分)[ 答 案 ] (1)π×104m/s (2)0.2m (3)1.4×10－4 s1.第(1)问 5 分。学生若将①②合并为一式，即 v＝t，同样给分；计算结果写成 3.14×104 m/s，同样给分。若将②③写成连等形式且计算结果错误，扣 3 分。答题规则：(1)物理公式的书写要有依据，即根据某定理、某定律、公式书写要规范，...
