第十章 第2讲　磁场对运动电荷的作用-【南方凤凰台】2024高考物理一轮复习导学案 广东（新教材新高考）课件

第十章　 磁场 第2讲　 磁场对运动电荷的作用 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 高考一轮复习·南方凤凰台·物理 1 夯实双基 基 础 梳 理 1. 洛伦兹力 运动电荷在磁场中所受的力.可以用 　左手　⁠定则分析洛伦兹力的方向，让磁感线垂直穿过手掌，四指指向带电粒子的运动方向，此时大拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向.若带电粒子为正电荷，四指指向就是带电粒子的运动方向；若带电粒子为负电荷，四指指向 　带电粒子运动的相反方向　⁠.  洛伦兹力的方向既与电荷的运动方向垂直，又与磁场方向垂直，即f垂直于 　v和B所在的平面　⁠.  2. 洛伦兹力公式 F洛＝ 　qvBsin θ　⁠，θ为 　速度方向　⁠与 　磁感应强度方向　⁠的夹角.  左手　 带电粒子运动的相反方向　 v和B所 在的平面　 qvBsin θ　 速度方向　 磁感应强度方向　 夯实双基 3. 电视机显像管的工作原理 运用了电子束的 　磁偏转　⁠，使电子束偏转的磁场是由 　两　⁠对线圈产生的，叫做 　偏转线圈　⁠.  4. 若带电粒子垂直进入匀强磁场中且仅受磁场力作用时，粒子做半径r＝ 　　⁠、周期T＝ 　　⁠的圆周运动.  磁偏转　 两　 偏转线圈　 　 　 夯实双基 易 错 辨 析 1. 带电粒子在磁场中一定受到磁场力的作用. （　✕　） 2. 粒子在只受到洛伦兹力作用时运动的动能不变. （　✕　） 3. 洛伦兹力的方向垂直于B和v决定的平面，洛伦兹力对带电粒子永不做功. （　✕　） 4. 运动电荷进入磁场后（无其他力作用）可能做匀速直线运动. （　✕　） 5. 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与速度的大小无关. （　✕　） 6. 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径与粒子的比荷成正比. （　✕　） ✕ √ √ √ √ ✕ 夯实双基 素养发展 ⁠  对洛伦兹力的理解 1. 正确分析带电粒子所在区域的合磁场方向. 2. 分析洛伦兹力方向时，应区分电荷的正、负，并充分利用F⊥B、F⊥v 的特点. 3. 计算洛伦兹力大小时，F＝qvB中，v是电荷与磁场的相对速度. 4. 洛伦兹力对运动电荷（或带电体）不做功、不改变速度的大小，但它可改变运动电荷（或带电体）速度的方向，影响带电体所受其他力的大小，影响带电体的运动时间等. 素养发展 ⁠　（2022·广东卷）如图所示，一个立方体空间被对角平面MNPQ划分成两个区域，两区域分布有磁感应强度大小相等、方向相反且与z轴平行的匀强磁场.一质子以某一速度从立方体左侧垂直yOz平面进入磁场，并穿过两个磁场区域.下列关于质子运动轨迹在不同坐标平面的投影中，可能正确的是（　A　） A A B C D 素养发展 解析：质子射出后先在MN左侧运动，刚射出时根据左手定则可知在MN左侧受到y轴正方向的洛伦兹力，即在MN左侧会向y轴正方向偏移，做匀速圆周运动，y轴坐标增大，在MN右侧根据左手定则可知洛伦兹力反向，质子在y轴正方向上做减速运动，故A正确，B错误；根据左手定则可知质子在整个运动过程中都只受到平行于xOy平面的洛伦兹力作用，在z轴方向上没有运动，z轴坐标不变，故C、D错误. 素养发展 ⁠　（多选）（2022·惠州第三次调研）一长直细金属导线竖直放置，通以方向向上、大小不变的电流，一光滑绝缘管ab水平固定放置，两端恰好落在一以导线为圆心的圆上，俯视图如图所示.半径略小于绝缘管半径的带正电小球自a端以初速度v0向b运动过程中，则下列说法中正确的是（　AC　） AC A. 小球在绝缘管中做匀速直线运动 B. 洛伦兹力对小球先做正功，再做负功 C. 小球在管中点处受到的洛伦兹力为零 D. 小球受到洛伦兹力时，洛伦兹力方向始终向下 素养发展 解析：洛伦兹力和支持力与运动方向垂直，不计摩擦力，洛伦兹力不做功，所以合外力不做功，小球速率不变，小球做匀速直线运动，故A正确，B错误；据安培定则可知，磁感线是以导线上的点为圆心沿逆时针方向的同心圆，在ab中点，磁感线与速度平行，洛伦兹力为零，根据左手定则，可知从a到中点洛伦兹力方向向下，中点到b洛伦兹力方向向上，故C正确，D错误. 素养发展 ⁠  带电粒子在有界匀强磁场中的运动 1. 分析方法 圆心 ①与速度方向垂直的直线过圆心 ⁠ P、M点速度垂线交点 ②弦的垂直平分线过圆心 ⁠ P点速度垂线与弦的垂直平分线交点 ③轨迹圆弧与边界切点的法线过圆心 ⁠ 某点的速度垂线与切点法线的交点 素养发展 半径 利用平面几何关系求半径 ⁠ R＝或由R2＝L2＋（R－d）2求得 R＝ 运动时间 利用轨迹对应圆心角θ或轨迹长度L求时间 ①t＝T ②t＝ ⁠ ⁠ （1） 速度的偏转角φ等于所对的圆心角θ （2） 偏转角φ与弦切角α的关系：φ＜180°时，φ＝2α；φ＞180°