2020年高考物理一輪復習課件：專題八-第2講-磁場對運動電荷的作用

第2講磁場對運動電荷的作用第2講磁場對運動電荷的作用考點1洛倫茲力及其特點1.定義：________電荷在磁場中受到的力，叫做洛倫茲力.2.洛倫茲力的大小運動qvB0

(1)當運動電荷的速度方向與磁感應強度方向垂直時，電荷所受洛倫茲力F洛＝_________. (2)當運動電荷的速度方向與磁感應強度方向平行時，電荷所受洛倫茲力F洛＝_________.考點1洛倫茲力及其特點1.定義：________電荷在磁場3.洛倫茲力的方向反方向B和v

(1)判定方法：應用左手定則，注意四指應指向電流的方向，即正電荷運動的方向同向或負電荷運動的_________.

(2)方向特點：F洛⊥B，F(xiàn)洛⊥v，即F洛垂直于___________決定的平面.3.洛倫茲力的方向反方向B和v (1)判定方法：應用左手考點2帶電粒子在勻強磁場中的運動1.速度與磁場平行時：帶電粒子不受洛倫茲力作用，在勻強磁場中做__________運動.

2.速度與磁場垂直時：帶電粒子受洛倫茲力作用，在垂直于磁感線的平面內以入射速度v做__________運動.(2)軌道半徑公式：R＝________.勻速直線勻速圓周qvB考點2帶電粒子在勻強磁場中的運動1.速度與磁場平行時：帶電【基礎自測】1.帶電荷量為＋q的粒子在勻強磁場中運動，下列說法中正確的是()

A.只要速度大小相同，所受洛倫茲力就相同 B.如果把＋q改為－q，且速度反向、大小不變，則洛倫茲力的大小、方向均不變 C.洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直，磁場方向一定與電荷運動方向垂直 D.粒子在只受洛倫茲力作用下運動的動能、速度均不變【基礎自測】確的是() A.只要速度大小相同，所受洛倫茲力就

解析：因為洛倫茲力的大小不但與粒子速度大小有關，而且與粒子速度的方向有關.例如，當粒子速度與磁場垂直時，F(xiàn)＝qvB，當粒子速度與磁場平行時，F(xiàn)＝0.又由于洛倫茲力的方向永遠與粒子的速度方向垂直，速度方向不同時洛倫茲力的方向也不同，A錯誤.因為＋q改為－q且速度反向時所形成的電流方向與原＋q運動形成的電流方向相同，由左手定則可知洛倫茲力方向不變，再由F＝qvB知大小不變，B正確.因為電荷進入磁場時的速度方向可以與磁場方向成任意夾角，C錯誤.因為洛倫茲力總與速度方向垂直，因此洛倫茲力不做功，粒子動能不變，但洛倫茲力可改變粒子的運動方向，使粒子速度的方向不斷改變，D錯誤.答案：B 解析：因為洛倫茲力的大小不但與粒子速度大小有關，而向永遠與

2.初速度為v0的電子，沿平行于通電長直導線的方向開始運動，直導線中電流方向與電子的初始運動方向如圖8-2-1所示，則()A.電子將向右偏轉，速率不變B.電子將向左偏轉，速率改變圖8-2-1C.電子將向左偏轉，速率不變D.電子將向右偏轉，速率改變答案：A 2.初速度為v0的電子，沿平行于通電長直導線的方向開始

3.(2014年新課標Ⅰ卷)如圖8-2-2所示，MN為鋁質薄平板，鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強磁場(未畫出)，一帶電粒子從緊貼鋁板上表面的P點垂直于鋁板向上射出，從Q點穿越鋁板后到達PQ的中點O.已知粒子穿越鋁板時，其動能損失一半，速度方向和電荷量不變，不計重力.鋁板上方和下方的磁感應強度大小之比為()圖8-2-2答案：D 3.(2014年新課標Ⅰ卷)如圖8-2-2所示，MN

4.如圖8-2-3所示，在磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，一質量為m、電荷量為e的電子，從a點垂直磁感線以初速度v開始運動，經一段時間t后經過b點，a、b)連線與初速度方向的夾角為θ，則t為(

圖8-2-3答案：B 4.如圖8-2-3所示，在磁感應強度為B、方向垂直紙熱點1洛倫茲力的特點[熱點歸納]1.洛倫茲力的特點：(1)洛倫茲力的方向總是垂直于運動電荷速度方向和磁場方向確定的平面.(2)當電荷運動方向發(fā)生變化時，洛倫茲力的方向也隨之變化.(3)運動電荷在磁場中不一定受洛倫茲力作用.(4)根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力方向，但一定先區(qū)分正、負電荷.(5)洛倫茲力一定不做功.熱點1洛倫茲力的特點1.洛倫茲力的特點：(1)洛倫2.洛倫茲力與電場力的比較：2.洛倫茲力與電場力的比較：考向1洛倫茲力的方向

【典題1】(2017

年重慶南開中學期末)四根等長的導線固定在正方體的四條沿x軸方向的棱上，并通以等大的電流，方向如圖8-2-4所示.正方體的中心O處有一粒子源在不斷地沿x軸負方向噴射電子，則電子剛被噴射出時受到的洛倫茲力方向為(

)A.沿y軸負方向B.沿y軸正方向C.沿z軸正方向D.沿z軸負方向圖8-2-4考向1洛倫茲力的方向 【典題1】(2017年重慶南開中

解析：沿x軸負方向觀察，根據(jù)右手螺旋定則，判斷出四根導線在O點產生的合磁場方向沿z軸負方向，電子初速度方向沿x軸負方向，即垂直紙面向里，根據(jù)左手定則，判斷出洛倫茲力方向沿y軸正方向，即B正確.答案：B 解析：沿x軸負方向觀察，根據(jù)右手螺旋定則，判斷出四答案考向2洛倫茲力與電場力的比較

【典題2】(多選)如圖8-2-5所示，質量為m、帶電量為＋q的三個相同的帶電小球甲、乙、丙，從同一高度以初速度v0水平拋出，乙球處于豎直向下的勻強電場中，丙球處于垂直紙面向里的勻強磁場中，它們落地的時間分別為t甲、t乙、t丙，落地時的速度大小分別為v甲、v乙、v丙，則下列判斷正確的是()圖8-2-5答案：BCA.t甲＝t乙＝t丙B.t丙>t甲>t乙C.v乙>v甲＝v丙

D.v甲<v乙<v丙考向2洛倫茲力與電場力的比較 【典題2】(多選)如圖8-考向3洛倫茲力作用下的動態(tài)分析問題

【典題3】(多選)如圖8-2-6所示，甲是不帶電的絕緣物塊，乙是帶負電的物塊，甲、乙疊放在一起，置于粗糙的絕緣水平地板上，地板上方空間有垂直于紙面向里的勻強磁場.現(xiàn)加一水平向左的勻強電場，發(fā)現(xiàn)甲、乙一起向右加速運動.在加速運動階段()圖8-2-6A.甲、乙兩物塊一起做加速度減小的加速運動B.甲、乙兩物塊間的摩擦力不變C.乙物塊與地面之間的摩擦力不斷增大D.甲、乙兩物體可能做勻加速直線運動考向3洛倫茲力作用下的動態(tài)分析問題 【典題3】(多選)如

解析：對整體受力分析，地面對乙物塊的摩擦力f＝μ(m甲

g答案：AC＋m乙g＋qvB)，因為整體做加速運動，故地面對乙物塊的摩擦力逐漸增大，C正確；對整體根據(jù)牛頓第二定律得qE－μ(m甲g＋m乙g＋qvB)＝(m甲＋m乙)a，整體的加速度逐漸減小，A正確，D錯誤；對甲物體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得f1＝m甲a，加速度減小，則兩物塊間的摩擦力減小，B錯誤. 解析：對整體受力分析，地面對乙物塊的摩擦力f＝μ(m甲熱點2帶電粒子在磁場中運動的半徑公式和周期公式

【典題4】(多選，2015年新課標Ⅱ卷)有兩個勻強磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ中的磁感應強度是Ⅱ中的k倍，兩個速率相同的電子分別在兩磁場區(qū)域做圓周運動.與Ⅰ中運動的電子相比，Ⅱ中的電子()A.運動軌跡的半徑是Ⅰ中的k倍B.加速度的大小是Ⅰ中的k倍C.做圓周運動的周期是Ⅰ中的k倍D.做圓周運動的角速度與Ⅰ中的相等熱點2帶電粒子在磁場中運動的半徑公式和周期公式 【典題4答案：AC答案：AC熱點3帶電粒子在有界磁場中的運動[熱點歸納]1.帶電粒子在勻強磁場中圓周運動分析(1)圓心的確定方法方法一若已知粒子軌跡上的兩點的速度方向，則可根據(jù)洛倫茲力F⊥v，分別確定兩點處洛倫茲力F的方向，其交點即為圓心，如圖8-2-7甲；熱點3帶電粒子在有界磁場中的運動[熱點歸納]方法一若已知粒方法二若已知粒子運動軌跡上的兩點和其中某一點的速度方向，則可畫出此兩點的連線(即過這兩點的圓弧的弦)的中垂線，中垂線與速度方向垂線的交點即為圓心，如圖乙.甲乙圖8-2-7方法二若已知粒子運動軌跡上的兩點和其中某一點的速度方向，則可(2)半徑的計算方法(2)半徑的計算方法2.帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動解題“三步法”：2.帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動解題“三步法”：考向1直線邊界磁場

帶電粒子在直線邊界磁場中的運動(進、出磁場具有對稱性，如圖8-2-8甲、乙、丙所示).甲丙

乙圖8-2-8考向1直線邊界磁場 帶電粒子在直線邊界磁場中的運動(進、出

【典題5】(2017

年新課標Ⅲ卷)如圖8-2-9所示，空間存在方向垂直于紙面(xOy平面)向里的磁場.在x≥0區(qū)域，磁感應強度的大小為B0；x<0區(qū)域，磁感應強度的大小為λB0(常數(shù)λ>1).一質量為m、電荷量為q(q>0)的帶電粒子以速度v0

從坐標原點O沿x軸正方向射入磁場，此時開始計時，當粒子的速度方向再次沿x軸正向時，求：(不計重力)圖8-2-9(1)粒子運動的時間.(2)粒子與O點間的距離. 【典題5】(2017年新課標Ⅲ卷)如圖8-2-9所2020年高考物理一輪復習課件：專題八-第2講-磁場對運動電荷的作用2020年高考物理一輪復習課件：專題八-第2講-磁場對運動電荷的作用考向2圓形邊界磁場

帶電粒子在圓形邊界磁場中的運動(沿徑向射入必沿徑向射出，如圖8-2-10所示).

圖8-2-10考向2圓形邊界磁場 帶電粒子在圓形邊界磁場中的運動(沿徑向

【典題6】(2018

屆廣東茂名五大聯(lián)盟學校聯(lián)考)如圖8-2-11所示，在某空間存在一面積足夠大的勻強磁場區(qū)域，在該區(qū)域中心有一半徑為R的圓，O為圓心，圓內的磁場垂直紙面向里，圓外的磁場垂直紙面向外，磁場的磁感應強度為B.如果在P點有一質量為m、電荷量為q的帶正電粒子沿半徑方向射入，它在磁場中做圓周運動的軌跡半徑也為R，求：圖8-2-11(1)帶電粒子的初速度大小.(2)帶電粒子回到P點所需的時間. 【典題6】(2018屆廣東茂名五大聯(lián)盟學校聯(lián)考)如圖8

解：根據(jù)洛倫茲力提供向心力，即可求出帶電粒子的初速度大?。划嫵隽Ｗ舆\動軌跡，結合粒子在磁場中做圓周運動的周期，即可求出帶電粒子回到P點所需的時間. 解：根據(jù)洛倫茲力提供向心力，即可求出帶電粒子的初速

(2)因為粒子在磁場中做圓周運動的軌跡半徑也為R，所以它在圓形區(qū)域內的軌跡是四分之一圓弧，如圖D56所示，是圓O1

的一部分；離開圓形區(qū)域后，所受洛倫茲力方向相反，以O2為圓心做圓周運動，經過四分之三弧長后又進入圓形區(qū)域……，這樣依次以O1、O2、O3、O4

為圓心做部分圓周運動后又回到P點.圖D56 (2)因為粒子在磁場中做圓周運動的軌跡半徑也為R，所以后

【遷移拓展】(2018屆山東濰坊一模)如圖8-2-12所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內，有垂直紙面的勻強磁場，磁感應強度為B，AC為圓的直徑，一質量為m、電荷量為q的粒子從A點射入磁場區(qū)域，速度方向與AC夾角為θ，粒子最后從C點離開)磁場，下列說法正確的是( A.該粒子帶負電荷圖8-2-12 【遷移拓展】(2018屆山東濰坊一模)如圖8-2-12

解析：由左手定則可知，該粒子帶正電荷，運動軌跡如圖D57所示.

圖D57答案：BD 解析：由左手定則可知，該粒子帶正電荷，運動軌跡如圖答案：B帶電粒子在磁場中的極值、臨界問題

(1)以題目中的“恰好”“最大”“最高”“至少”等詞語為突破口，運用動態(tài)思維，尋找臨界點，確定臨界狀態(tài)，根據(jù)粒子的速度方向找出半徑方向，同時由磁場邊界和題設條件畫好軌跡、定好圓心，建立幾何關系.帶電粒子在磁場中的極值、臨界問題 (1)以題目中的“恰好”“(2)尋找臨界點常用的結論：①剛好穿出磁場邊界的條件是帶電粒子在磁場中運動的軌跡與邊界相切.②當速度v一定時，弧長(或弦長)越長，圓心角越大，則帶電粒子在有界磁場中運動的時間越長.③當速度v變化時，圓心角越大，運動時間越長.(2)尋找臨界點常用的結論：①剛好穿出磁場邊界的條件是帶電粒

【典題7】(2018

屆福建泉州質檢)如圖8-2-13所示，空間存在方向垂直紙面的勻強磁場，一粒子發(fā)射源P位于足夠大絕緣平板MN的上方距離為d處，在紙面內向各個方向發(fā)射速率均為v的同種帶電粒子，不考慮粒子間的相互作用和粒子重力，)已知粒子做圓周運動的半徑大小也為d，則粒子( A.能打在板上的區(qū)域長度為2d

B.能打在板上離P點的最遠距離為2d圖8-2-13忍別人所不能忍受的痛，吃別人所不能吃的苦，是為了收獲別人得不到的收獲！加油?。?！忍別人所不能忍受的痛，吃別人所不能吃的苦，是為了收獲別人得不到的收獲！加油?。。∪虅e人所不能忍受的痛，吃別人所不能吃的苦，是為了收獲別人得不到的收獲！加油！??！

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【觸類旁通】(2018屆內蒙古呼和浩特質量調研)如圖8-2-14所示，正方形abcd區(qū)域內有垂直于紙面向里的勻強磁場，O點是cd邊的中點.一個帶正電的粒子(重力忽略不計)從O點沿紙面以垂直于cd邊的速度射入正方形區(qū)域內，經過時間t0

剛好從c點射出磁場.現(xiàn)設法使該帶電粒子從O點沿紙面以與Od成45°的方向(如圖中虛線所示)，以各種不同的速率射入正方形內，那么下列說法正確的是()

圖8-2-14忍別人所不能忍受的痛，吃別人所不能吃的苦，是為了收獲別人得不到的收獲！加油！??！忍別人所不能忍受的痛，吃別人所不能吃的苦，是為了收獲別人得不到的收獲！加油！??！忍別人所不能忍受的痛，吃別人所不能吃的苦，是為了收獲別人得不到的收獲！加油?。?！

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(1)當運動電荷的速度方向與磁感應強度方向垂直時，電荷所受洛倫茲力F洛＝_________. (2)當運動電荷的速度方向與磁感應強度方向平行時，電荷所受洛倫茲力F洛＝_________.考點1洛倫茲力及其特點1.定義：________電荷在磁場3.洛倫茲力的方向反方向B和v

(1)判定方法：應用左手定則，注意四指應指向電流的方向，即正電荷運動的方向同向或負電荷運動的_________.

(2)方向特點：F洛⊥B，F(xiàn)洛⊥v，即F洛垂直于___________決定的平面.3.洛倫茲力的方向反方向B和v (1)判定方法：應用左手考點2帶電粒子在勻強磁場中的運動1.速度與磁場平行時：帶電粒子不受洛倫茲力作用，在勻強磁場中做__________運動.

2.速度與磁場垂直時：帶電粒子受洛倫茲力作用，在垂直于磁感線的平面內以入射速度v做__________運動.(2)軌道半徑公式：R＝________.勻速直線勻速圓周qvB考點2帶電粒子在勻強磁場中的運動1.速度與磁場平行時：帶電【基礎自測】1.帶電荷量為＋q的粒子在勻強磁場中運動，下列說法中正確的是()

A.只要速度大小相同，所受洛倫茲力就相同 B.如果把＋q改為－q，且速度反向、大小不變，則洛倫茲力的大小、方向均不變 C.洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直，磁場方向一定與電荷運動方向垂直 D.粒子在只受洛倫茲力作用下運動的動能、速度均不變【基礎自測】確的是() A.只要速度大小相同，所受洛倫茲力就

解析：因為洛倫茲力的大小不但與粒子速度大小有關，而且與粒子速度的方向有關.例如，當粒子速度與磁場垂直時，F(xiàn)＝qvB，當粒子速度與磁場平行時，F(xiàn)＝0.又由于洛倫茲力的方向永遠與粒子的速度方向垂直，速度方向不同時洛倫茲力的方向也不同，A錯誤.因為＋q改為－q且速度反向時所形成的電流方向與原＋q運動形成的電流方向相同，由左手定則可知洛倫茲力方向不變，再由F＝qvB知大小不變，B正確.因為電荷進入磁場時的速度方向可以與磁場方向成任意夾角，C錯誤.因為洛倫茲力總與速度方向垂直，因此洛倫茲力不做功，粒子動能不變，但洛倫茲力可改變粒子的運動方向，使粒子速度的方向不斷改變，D錯誤.答案：B 解析：因為洛倫茲力的大小不但與粒子速度大小有關，而向永遠與

2.初速度為v0的電子，沿平行于通電長直導線的方向開始運動，直導線中電流方向與電子的初始運動方向如圖8-2-1所示，則()A.電子將向右偏轉，速率不變B.電子將向左偏轉，速率改變圖8-2-1C.電子將向左偏轉，速率不變D.電子將向右偏轉，速率改變答案：A 2.初速度為v0的電子，沿平行于通電長直導線的方向開始

3.(2014年新課標Ⅰ卷)如圖8-2-2所示，MN為鋁質薄平板，鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強磁場(未畫出)，一帶電粒子從緊貼鋁板上表面的P點垂直于鋁板向上射出，從Q點穿越鋁板后到達PQ的中點O.已知粒子穿越鋁板時，其動能損失一半，速度方向和電荷量不變，不計重力.鋁板上方和下方的磁感應強度大小之比為()圖8-2-2答案：D 3.(2014年新課標Ⅰ卷)如圖8-2-2所示，MN

4.如圖8-2-3所示，在磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，一質量為m、電荷量為e的電子，從a點垂直磁感線以初速度v開始運動，經一段時間t后經過b點，a、b)連線與初速度方向的夾角為θ，則t為(

圖8-2-3答案：B 4.如圖8-2-3所示，在磁感應強度為B、方向垂直紙熱點1洛倫茲力的特點[熱點歸納]1.洛倫茲力的特點：(1)洛倫茲力的方向總是垂直于運動電荷速度方向和磁場方向確定的平面.(2)當電荷運動方向發(fā)生變化時，洛倫茲力的方向也隨之變化.(3)運動電荷在磁場中不一定受洛倫茲力作用.(4)根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力方向，但一定先區(qū)分正、負電荷.(5)洛倫茲力一定不做功.熱點1洛倫茲力的特點1.洛倫茲力的特點：(1)洛倫2.洛倫茲力與電場力的比較：2.洛倫茲力與電場力的比較：考向1洛倫茲力的方向

【典題1】(2017

年重慶南開中學期末)四根等長的導線固定在正方體的四條沿x軸方向的棱上，并通以等大的電流，方向如圖8-2-4所示.正方體的中心O處有一粒子源在不斷地沿x軸負方向噴射電子，則電子剛被噴射出時受到的洛倫茲力方向為(

)A.沿y軸負方向B.沿y軸正方向C.沿z軸正方向D.沿z軸負方向圖8-2-4考向1洛倫茲力的方向 【典題1】(2017年重慶南開中

解析：沿x軸負方向觀察，根據(jù)右手螺旋定則，判斷出四根導線在O點產生的合磁場方向沿z軸負方向，電子初速度方向沿x軸負方向，即垂直紙面向里，根據(jù)左手定則，判斷出洛倫茲力方向沿y軸正方向，即B正確.答案：B 解析：沿x軸負方向觀察，根據(jù)右手螺旋定則，判斷出四答案考向2洛倫茲力與電場力的比較

【典題2】(多選)如圖8-2-5所示，質量為m、帶電量為＋q的三個相同的帶電小球甲、乙、丙，從同一高度以初速度v0水平拋出，乙球處于豎直向下的勻強電場中，丙球處于垂直紙面向里的勻強磁場中，它們落地的時間分別為t甲、t乙、t丙，落地時的速度大小分別為v甲、v乙、v丙，則下列判斷正確的是()圖8-2-5答案：BCA.t甲＝t乙＝t丙B.t丙>t甲>t乙C.v乙>v甲＝v丙

D.v甲<v乙<v丙考向2洛倫茲力與電場力的比較 【典題2】(多選)如圖8-考向3洛倫茲力作用下的動態(tài)分析問題

【典題3】(多選)如圖8-2-6所示，甲是不帶電的絕緣物塊，乙是帶負電的物塊，甲、乙疊放在一起，置于粗糙的絕緣水平地板上，地板上方空間有垂直于紙面向里的勻強磁場.現(xiàn)加一水平向左的勻強電場，發(fā)現(xiàn)甲、乙一起向右加速運動.在加速運動階段()圖8-2-6A.甲、乙兩物塊一起做加速度減小的加速運動B.甲、乙兩物塊間的摩擦力不變C.乙物塊與地面之間的摩擦力不斷增大D.甲、乙兩物體可能做勻加速直線運動考向3洛倫茲力作用下的動態(tài)分析問題 【典題3】(多選)如

解析：對整體受力分析，地面對乙物塊的摩擦力f＝μ(m甲

g答案：AC＋m乙g＋qvB)，因為整體做加速運動，故地面對乙物塊的摩擦力逐漸增大，C正確；對整體根據(jù)牛頓第二定律得qE－μ(m甲g＋m乙g＋qvB)＝(m甲＋m乙)a，整體的加速度逐漸減小，A正確，D錯誤；對甲物體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得f1＝m甲a，加速度減小，則兩物塊間的摩擦力減小，B錯誤. 解析：對整體受力分析，地面對乙物塊的摩擦力f＝μ(m甲熱點2帶電粒子在磁場中運動的半徑公式和周期公式

【典題4】(多選，2015年新課標Ⅱ卷)有兩個勻強磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ中的磁感應強度是Ⅱ中的k倍，兩個速率相同的電子分別在兩磁場區(qū)域做圓周運動.與Ⅰ中運動的電子相比，Ⅱ中的電子()A.運動軌跡的半徑是Ⅰ中的k倍B.加速度的大小是Ⅰ中的k倍C.做圓周運動的周期是Ⅰ中的k倍D.做圓周運動的角速度與Ⅰ中的相等熱點2帶電粒子在磁場中運動的半徑公式和周期公式 【典題4答案：AC答案：AC熱點3帶電粒子在有界磁場中的運動[熱點歸納]1.帶電粒子在勻強磁場中圓周運動分析(1)圓心的確定方法方法一若已知粒子軌跡上的兩點的速度方向，則可根據(jù)洛倫茲力F⊥v，分別確定兩點處洛倫茲力F的方向，其交點即為圓心，如圖8-2-7甲；熱點3帶電粒子在有界磁場中的運動[熱點歸納]方法一若已知粒方法二若已知粒子運動軌跡上的兩點和其中某一點的速度方向，則可畫出此兩點的連線(即過這兩點的圓弧的弦)的中垂線，中垂線與速度方向垂線的交點即為圓心，如圖乙.甲乙圖8-2-7方法二若已知粒子運動軌跡上的兩點和其中某一點的速度方向，則可(2)半徑的計算方法(2)半徑的計算方法2.帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動解題“三步法”：2.帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動解題“三步法”：考向1直線邊界磁場

帶電粒子在直線邊界磁場中的運動(進、出磁場具有對稱性，如圖8-2-8甲、乙、丙所示).甲丙

乙圖8-2-8考向1直線邊界磁場 帶電粒子在直線邊界磁場中的運動(進、出

【典題5】(2017

年新課標Ⅲ卷)如圖8-2-9所示，空間存在方向垂直于紙面(xOy平面)向里的磁場.在x≥0區(qū)域，磁感應強度的大小為B0；x<0區(qū)域，磁感應強度的大小為λB0(常數(shù)λ>1).一質量為m、電荷量為q(q>0)的帶電粒子以速度v0

從坐標原點O沿x軸正方向射入磁場，此時開始計時，當粒子的速度方向再次沿x軸正向時，求：(不計重力)圖8-2-9(1)粒子運動的時間.(2)粒子與O點間的距離. 【典題5】(2017年新課標Ⅲ卷)如圖8-2-9所2020年高考物理一輪復習課件：專題八-第2講-磁場對運動電荷的作用2020年高考物理一輪復習課件：專題八-第2講-磁場對運動電荷的作用考向2圓形邊界磁場

帶電粒子在圓形邊界磁場中的運動(沿徑向射入必沿徑向射出，如圖8-2-10所示).

圖8-2-10考向2圓形邊界磁場 帶電粒子在圓形邊界磁場中的運動(沿徑向

【典題6】(2018

屆廣東茂名五大聯(lián)盟學校聯(lián)考)如圖8-2-11所示，在某空間存在一面積足夠大的勻強磁場區(qū)域，在該區(qū)域中心有一半徑為R的圓，O為圓心，圓內的磁場垂直紙面向里，圓外的磁場垂直紙面向外，磁場的磁感應強度為B.如果在P點有一質量為m、電荷量為q的帶正電粒子沿半徑方向射入，它在磁場中做圓周運動的軌跡半徑也為R，求：圖8-2-11(1)帶電粒子的初速度大小.(2)帶電粒子回到P點所需的時間. 【典題6】(2018屆廣東茂名五大聯(lián)盟學校聯(lián)考)如圖8

解：根據(jù)洛倫茲力提供向心力，即可求出帶電粒子的初速度大??；畫出粒子運動軌跡，結合粒子在磁場中做圓周運動的周期，即可求出帶電粒子回到P點所需的時間. 解：根據(jù)洛倫茲力提供向心力，即可求出帶電粒子的初速

(2)因為粒子在磁場中做圓周運動的軌跡半徑也為R，所以它在圓形區(qū)域內的軌跡是四分之一圓弧，如圖D56所示，是圓O1

的一部分；離開圓形區(qū)域后，所受洛倫茲力方向相反，以O2為圓心做圓周運動，經過四分之三弧長后又進入圓形區(qū)域……，這樣依次以O1、O2、O3、O4

為圓心做部分圓周運動后又回到P點.圖D56 (2)因為粒子在磁場中做圓周運動的軌跡半徑也為R，所以后

【遷移拓展】(2018屆山東濰坊一模)如圖8-2-12所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內，有垂直紙面的勻強磁場，磁感應強度為B，AC為圓的直徑，一質量為m、電荷量為q的粒子從A點射入磁場區(qū)域，速度方向與AC夾角為θ，粒子最后從C點離開)磁場，下列說法正確的是( A.該粒子帶負電荷圖8-2-12 【遷移拓展】(2018屆山東濰坊一模)如圖8-2-12

解析：由左手定則可知，該粒子帶正電荷，運動軌跡如圖D57所示.

圖D57答案：BD 解析：由左手定則可知，該粒子帶正電荷，運動軌跡如圖答案：B帶電粒子在磁場中的極值、臨界問題

(1)以題目中的“恰好”“最大”“最高”“至少”等詞語為突破口，運用動態(tài)思維，尋找臨界點，確定臨界狀態(tài)，根據(jù)粒子的速度方向找出半徑方向，同時由磁場邊界和題設條件畫好軌跡、定好圓心，建立幾何關系.帶電粒子在磁場中的極值、臨界問題 (1)以題目中的“恰好”“(2)尋找臨界點常用的結論：①剛好穿出磁場邊界的條件是帶電粒子在磁場中運動的軌跡與邊界相切.②當速度v一定時，弧長(或弦長)越長，圓心角越大，則帶電粒子在有界磁場中運動的時間越長.③當速度v變化時，圓心角越大，運動時間越長.(2)尋找臨界點常用的結論：①剛好穿出磁場邊界的條件是帶電粒

【典題7】(2018

屆福建泉州質檢)如圖8-2-13所示，空間存在方向垂直紙面的勻強磁場，一粒子發(fā)射源P位于足夠大絕緣平板MN的上方距離為d處，在紙面內向各個方向發(fā)射速率均為v的同種帶電粒子，不考慮粒子間的相互作用和粒子重力，)已知粒子做圓周運動的半徑大小也為d，則粒子( A.能打在板上的區(qū)域長度為2d

B.能打在板上離P點的最遠距離為2d圖8-2-13忍別人所不能忍受的痛，吃別人所不能吃的苦，是為了收獲別人得不到的收獲！加油！?。∪虅e人所不能