2023版高考物理一轮总复习第十章第2节带电粒子在磁场中的运动课件

这是一份2023版高考物理一轮总复习第十章第2节带电粒子在磁场中的运动课件，共60页。PPT课件主要包含了洛伦兹力的大小，qvB，洛伦兹力的方向，反方向，图10-2-1，B和v，匀速直线，匀速圆周，F＝qvB，mvqB等内容，欢迎下载使用。
一、洛伦兹力及其特点1.定义：运动电荷在磁场中受到的力，叫做洛伦兹力.
(1)当运动电荷的速度方向与磁感应强度方向垂直时，电荷所受洛伦兹力 F洛＝____________.(2)当运动电荷的速度方向与磁感应强度方向平行时，电荷所受洛伦兹力 F洛＝________.(3)v＝0 时，洛伦兹力 F＝________.
(1)判定方法：应用左手定则，注意四指应指向电流的方向，即正电荷运动的方向同向或负电荷运动的________.(2)方向特点：F洛⊥B，F洛⊥v，即 F洛垂直于_______
决定的平面.如图 10-2-1 所示：v 与 B 垂直 甲
二、带电粒子在匀强磁场中的运动1.速度与磁场平行时：带电粒子不受洛伦兹力作用，
在匀强磁场中做__________运动.
2.速度与磁场垂直时：带电粒子受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度 v 做________运动.
3.半径和周期公式：(v⊥B).
(1)基本公式：________.
(2)导出公式：半径 R＝________；周期 T＝________.
【基础自测】1.判断下列题目的正误.(1)带电粒子在磁场中运动时一定会受到磁场力的作
)(2)洛伦兹力的方向在特殊情况下可能与带电粒子的
，说明带电粒子在匀强磁场中的
运动周期 T 与 v 成反比.(
(4)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，其运动
半径与带电粒子的比荷有关.(
(5)荷兰物理学家洛伦兹提出磁场对运动电荷有作用
答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
2.初速度为 v0 的电子，沿平行于通电长直导线的方向开始运动，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图
10-2-2 所示，则(
A.电子将向右偏转，速率不变B.电子将向左偏转，速率改变C.电子将向左偏转，速率不变
D.电子将向右偏转，速率改变答案：A
3.(多选，2021 年广东珠海模拟)核聚变具有极高效率、原料丰富以及安全清洁等优势，中科院等离子体物理研究所设计制造了全超导非圆界面托卡马克实验装置(EAST)，这是我国科学家率先建成了世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”实验装置.将原子核在约束磁场中的运动简化为带电粒子在匀强磁场中的运动，如图 10-2-3 所示，磁场水平向右分布在空间中，所有粒子的质量均为 m，电荷量均为 q，且粒子的速度在纸面内，忽略粒子重力的影响，
A.甲粒子受到洛伦兹力大小为 qvB，且方向水平向右B.乙粒子受到洛伦兹力大小为 0，做匀速直线运动
D.所有粒子运动过程中动能不变答案：BD
4.(多选)质量和电量都相等的带电粒子 M 和 N，以不同的速率经小孔 S 垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图 10-2-4 中
虚线所示，下列表述正确的是(A.M 带负电，N 带正电
B.M 的速度大于 N 的速度C.洛伦兹力对 M、N 做正功D.M 的运行时间大于 N 的运行时间
洛伦兹力永不做功，C 错误；由 T＝
解析：由左手定则知 M 带负电，N 带正电，A 正确；
得，M 的速度比 N 大，B 正确；
周期相同，在磁场中均运动半个周期，所以时间相等，D错误.答案：AB
热点 1 洛伦兹力的特点[热点归纳]
(1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和
(2)当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向也随
(3)运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用.
(4)根据左手定则判断洛伦兹力方向，但一定先区分
(5)洛伦兹力一定不做功.
2.洛伦兹力与电场力的比较：
3.洛伦兹力与安培力的联系及区别.
(1)安培力是洛伦兹力的宏观表现，二者是相同性质的
(2)安培力可以做功，而洛伦兹力对运动电荷不做功.
考向 1 洛伦兹力的方向【典题 1】四根等长的导线固定在正方体的四条沿 x轴方向的棱上，并通以等大的电流，方向如图 10-2-5 所示.正方体的中心 O 处有一粒子源在不断地沿 x 轴负方向喷射电子，则电子刚被喷射
出时受到的洛伦兹力方向为(A.沿 y 轴负方向B.沿 y 轴正方向C.沿 z 轴正方向D.沿 z 轴负方向
解析：沿 x 轴负方向观察，根据右手螺旋定则，判断出四根导线在 O 点产生的合磁场方向沿 z 轴负方向，电子初速度方向沿 x 轴负方向，即垂直纸面向里，根据左手定则，判断出洛伦兹力方向沿 y 轴正方向，即 B 正确.
考向 2 洛伦兹力与电场力的比较【典题 2】(多选，2019 年南昌模拟)如图 10-2-6 所示，带电小球 a 以一定的初速度 v0 竖直向上抛出，能够达到的最大高度为 ha；带电小球 b 在水平方向的匀强磁场以相同的初速度 v0 竖直向上抛出，上升的最大高度为 hb；带电小球 c 在水平方向的匀强电场以相同的初速度 v0 竖直向上抛出，上升的最大高度为 hc，不计空气阻力，三个小球的质
A.它们上升的最大高度关系为 ha＝hb＝hcB.它们上升的最大高度关系为 hb