2025高考物理复习磁场对运动电荷的作用课件教案练习题.pptxVIP

第十章磁场;第2讲磁场对运动电荷的作用;;;考点一洛伦兹力的理解;1．洛伦兹力：磁场对__________的作用力叫作洛伦兹力。

2．洛伦兹力的方向

(1)方向：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v决定的______。

(2)判定方法：______定则。

3．洛伦兹力的大小：F＝_________，θ为v与B的方向夹角。

(1)v∥B时，洛伦兹力F＝0。(θ＝0°或180°)

(2)v⊥B时，洛伦兹力F＝______。(θ＝90°)

(3)v＝0时，洛伦兹力F＝0。;自主训练1洛伦兹力的方向

下面四幅图均表示了磁感应强度B、电荷速度v和洛伦兹力F三者方向之间的关系，其中正确的是;自主训练2洛伦兹力与静电力的比较

(多选)带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h3；若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h4，如图所示。不计空气阻力，则

A．一定有h1＝h3 B．一定有h1＜h4

C．h2与h4无法比较 D．h1与h2无法比较;由竖直上抛运动的最大高度公式得h1＝；当加上电场时，由运动的分解可知，在竖直方向上有v＝2gh3，解得h3＝，所以h1＝h3，故A正确；洛伦兹力改变速度的方向，当小球在磁场中运动到最高点时，小球应有水平速度，设此时的球的动能为Ek，则由能量守恒定律得mgh2＋Ek＝，又由于＝mgh1，所以h1＞h2，故D错误；因小球电性不知，则电场力方向不知，则h4可能大于h1，也可能小于h1，故B错误，C正确。

;自主训练3洛伦兹力作用下带电体的运动

(多选)如图所示，粗糙木板MN竖直固定在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中。t＝0时，一个质量为m、电荷量为q的带正电物块沿MN以某一初速度竖直向下滑动，则物块运动的v-t图像可能是;设物块的初速度为v0，则FN＝qv0B，若满足mg＝Ff＝μFN，

即mg＝μqv0B，物块向下做匀速运动，A正确；若mg＞

μqv0B，则物块开始有向下的加速度，由a＝可

知，随着速度增大，加速度减小，即物块先做加速度减小

的加速运动，最后达到匀速状态，D正确，B错误；若mg

＜μqv0B，则物块开始有向上的加速度，物块做减速运动，

由a＝可知，随着速度减小，加速度减小，即物块先做加速度减小的减速运动，最后达到匀速状态，C正确。;1．洛伦兹力的理解

(1)利用左手定则判断洛伦兹力的方向，注意区分正、负电荷。

(2)当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向也随之变化。

(3)运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力的作用。

(4)洛伦兹力永不做功。

;2．洛伦兹力与静电力的比较;考点二带电粒子在有界匀强磁场中的运动;1．若v∥B，带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做__________运动。

2．若v⊥B，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做__________运动。

3．轨道半径和周期公式(v⊥B);(2022·北京高考·改编)正电子是电子的反粒子，与电子

质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的

匀强磁场，从P点发出两个电子和一个正电子，三个粒

子运动轨迹如图中1、2、3所示。

判断下列说法的正误：

(1)电子和正电子所受洛伦兹力方向都与其速度方向垂直，对电子和正电子都不做功。 ()

(2)带电粒子的速度越大，运动半径越大。 ()

(3)带电粒子运动比荷越大，运动周期越大。 ()

(4)图中曲线1、3是两个电子的运动轨迹，图中曲线2是正电子的运动轨迹。 ();1．解答带电粒子在有界匀强磁场中运动问题的三大“关键”

(1)圆心的确定

①若已知粒子轨迹上两点的速度方向，

分别确定两点处洛伦兹力F的方向，其

交点即为圆心，如图甲所示。

②若已知粒子运动轨迹上的两点和其中

某一点的速度方向，弦的中垂线与速度垂线的交点即为圆心，如图乙所示。

③若已知粒子轨迹上某点速度方向，又能根据r＝计算出轨迹半径r，则在该点沿洛伦兹力方向距离为r的位置为圆心，如图丙所示。;(2)半径的计算

①利用动力学方程求半径：由qvB＝m

得R＝。

②利用几何关系求半径：(难点)

一般连接粒子的入射点、出射点及圆心构

造出三角形，再结合切线、轨迹圆弧对应

的弦等辅助线，常用到的几何关系：

A．三个角(偏转角φ、圆心角α、弦切角θ)的关系，如图丁所示。

a．粒子的偏转角等于半径扫过的圆心角：φ＝α。