第9章 第2讲 第1课时 带电粒子在磁场中的运动（课件PPT）-【创新方案】2024高考物理一轮复习（新教材 新高考）

开始 逐点清(一)　对洛伦兹力的理解(基础点速过) 01 02 03 目 录 逐点清(二)　半径和周期公式的应用(基础点速过) 逐点清(三)　带电粒子在有界磁场中运动(迷盲点精研) 04 逐点清(四)　带电粒子在磁场中运动的临界极值问题 (重难点疏通) 05 逐点清(五)　带电粒子在磁场中运动的多解问题 (迷盲点精研) 2 第二讲　磁场对运动电荷的作用 第1课时　带电粒子在磁场中的运动(系统知能课) |纲举目张|·|精要回顾|　 × × × √ √ |关键知能|·|升维学习|　 逐点清(一)　对洛伦兹力的理解(基础点速过) 洛伦兹力的方向 1．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 (　 ) 解析：根据左手定则可知，A、C、D错误，B正确。 答案：B　 洛伦兹力的大小 2.(2023·辽宁模拟)真空中竖直放置一通电长直细导线，俯视图如 图所示。以导线为圆心作圆，光滑绝缘管ab水平放置，两端恰好 落在圆周上。半径略小于绝缘管半径的带正电小球自a端以速度 v0向b端运动过程中，下列说法正确的是 (　 ) A．小球先加速后减速 B．小球受到的洛伦兹力始终为零 C．小球在ab中点受到的洛伦兹力为零 D．小球受到洛伦兹力时，洛伦兹力方向竖直向上 答案：C　 解析：根据安培定则可知，通电直导线产生的磁场的磁感线如 图中虚线所示，洛伦兹力始终与小球运动方向垂直，故不做功， 小球速率不变，A错误；当小球运动到ab中点时，磁感线与速度方向平行，所受洛伦兹力为零，自a端到中点洛伦兹力竖直向下，中点至b端洛伦兹力竖直向上，B、D错误，C正确。 洛伦兹力与电场力的比较 3．(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l 答案：AC　 1．洛伦兹力的特点 (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作用。 (4)洛伦兹力永不做功。 2．洛伦兹力与电场力的比较   洛伦兹力 电场力 产生条件 v≠0且v不与B平行 电荷处在电场中 大小 F＝qvB(v⊥B) F＝qE 方向 F⊥B且F⊥v 正电荷受力与电场方向相同，负电荷受力与电场方向相反 做功情况 任何情况下都不做功 可能做正功，可能做负功，也可能不做功 逐点清(二)　半径和周期公式的应用(基础点速过)　　 对半径、周期公式的理解 1．(多选)在同一匀强磁场中，两带电量相等的粒子，仅受磁场力作用，做匀速圆周运动。下列说法正确的是 (　 ) A．若速率相等，则半径必相等 B．若质量相等，则周期必相等 C．若动量大小相等，则半径必相等 D．若动能相等，则周期必相等 答案：BC 半径公式、周期公式的应用 2．(2023·恩施模拟)(多选)1930年，师从密立根的中国科学家赵忠尧，在实验中最早观察到正负电子对产生与湮灭，成为第一个发现正电子的科学家。此后，人们在气泡室中，观察到一对正负电子的运动轨迹，如图所示。已知匀强磁场的方向垂直照片平面向外，电子重力忽略不计，则下列说法正确的是 (　 ) A．右侧为正电子运动轨迹 B．正电子与负电子分离瞬间，正电子速度大于负电子速度 C．正、负电子所受洛伦兹力始终相同 D．正、负电子在气泡室运动时，动能减小、半径减小、周期不变 答案：AD　 3．(2022·辽宁高考)(多选)粒子物理研究中使用的一种球状探 测装置横截面的简化模型如图所示。内圆区域有垂直纸面向 里的匀强磁场，外圆是探测器。两个粒子先后从P点沿径向 射入磁场，粒子1沿直线通过磁场区域后打在探测器上的M点。粒子2经磁场偏转后打在探测器上的N点。装置内部为真空状态，忽略粒子重力及粒子间相互作用力。下列说法正确的是 (　 ) A．粒子1可能为中子 B．粒子2可能为电子 C．若增大磁感应强度，粒子1可能打在探测器上的Q点 D．若增大粒子入射速度，粒子2可能打在探测器上的Q点 答案：AD　 2．对带电粒子在匀强磁场中运动的两点提醒 (1)带电粒子在匀强磁场中运动时，若速率变化，则引起轨道半径变化，但运动周期并不发生变化。 (2)微观粒子在