专题三十 磁场对运动电荷的作用力-【高考主旋律】2024年高考物理一轮复习微专题考向训练卷（新教材）

专入题 磁场对运动电荷的作用力 考点□对洛伦兹力的理解和应用（基础考 考点日带电粒子在匀强磁场中的运动（能。 点) 力考点) [素养考查要点] [素养考查要点] 1.洛伦兹力特点即产生条件.2.洛伦兹力方向的判 1.带电粒子在匀强磁场中的圆周运动圆心、半径、 断.3.洛伦兹力大小的计算及应用. 运动时间的分析. [典例导引门 2.带电体在直线边界、圆形边界等常见有界磁场中 的运动的问题分析和规律方法应用. 【题型要点】(1)利用左手定则判断洛伦兹力的方 向，注意区分正负电荷 [典例导引门 (2)运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用. 考向1带电粒子在匀强磁场中的圆周运动分析 (3)洛伦兹力一定不做功. 【题型要点】1.圆心的确定方法 【例1】[洛伦兹力的方向](2023· a 方法一：若已知粒子轨迹上的两点的速度方向， 山西长治实验中学高三测试)图 则可根据洛伦兹力F⊥，分别确定两点处速度 中a、b、c、d为四根与纸面垂直 0 的垂线，其交点即为圆心，如图(a): 的长直导线，其横截面位于正方 方法二：若已知粒子运动轨迹上的两点和其中某 形的四个顶点上，导线中通有大 O: 一点的速度方向，则可作出此两点的连线（即过 小相同的电流，方向如图所示.一带正电的粒子 这两点的圆弧的弦)的中垂线，中垂线与速度方 从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运 向的垂线的交点即为圆心，如图(b). 动，此时它所受洛伦兹力的方向是 ) A.向上 B.向下 01 C.向左 D.向右 xxBx ×x [多维训练] ×文M Pg”x 1.[洛伦兹力综合应用门如图所×× ) 示，一个质量为m=1.5×× 2.半径的计算方法 10-4kg的小滑块，带有q=5@ ×10一4C的电荷量，放置在×××x 方法一：由物理方法求：半径R= gBi 倾角α=37的光滑绝缘斜面上，斜面固定且置于 方法二：由几何方法求：一般由数学知识（勾股定 B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向 理、三角函数等)计算来确定。 里，小滑块由静止开始沿斜面滑下，斜面足够长， 3.时间的计算方法 小滑块滑至某一位置时，将脱离斜面(sin37°= .T 0.6.c0s37°=0.8，g取10m/s2).求： 方法一：由圆心角求：1一2 (1)小滑块带何种电荷： 方法二：由弧长求：1=台 (2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大： 【例2】(2021·北京卷，12) (3)该斜面长度至少多长 XXXX 如图所示，在xOy坐标系的 第一象限内存在匀强磁场 一带电粒子在P点以与x 轴正方向成60°的方向垂直 0a P 磁场射入，并恰好垂直于y轴射出磁场.已知带 ·153· 电粒子质量为m、电荷量为g,OP=a.不计重力. 图甲中粒子在磁场中运动的时间1= 根据上述信息可以得出 gB A.带电粒子在磁场中运动的轨迹方程 图乙中粒子在磁场中运动的时间？=？= B.带电粒子在磁场中运动的速率 2 gB C.带电粒子在磁场中运动的时间 图丙中粒子在磁场中运动的时间 D.该匀强磁场的磁感应强度 考向2直线边界磁场中的运动 -222-1-）器-m0 2x 【题型要点】直线边界：粒子进出磁场具有对称性 图丁中粒子在磁场中运动的时间1=2T=2 2π (如图所示) qB 【例4】(2023·辽宁沈阳市四校联考)（多选）两 个带等量异种电荷的粒子分别以速度a和 射入匀强磁场，两粒子的人射方向与磁场边界的 夹角分别为60°和30°，磁场宽度为d,两粒子同 图甲中粒子在磁场中运动的时间1一2一gB T 1 时由A点出发，同时到达B点，如图所示，则 图乙中粒子在磁场中运动的时间1=2红。一20T= 2π 1-）-m0 qB 图丙中粒子在磁场中运动的时间t=20T=2m 2元 gB 【例3】(2023·河北吴桥中学高三模拟)（多选） A.a粒子带正电，b粒子带负电 如图所示，在直线AB上方存在着范围足够大、 方向垂直于纸面向里的匀强磁场.一带电粒子从 B.两粒子的轨道半径之比R。:R,=√3：1 O点以速度o沿垂直于AB方向进入磁场，经 C.两粒子的质量之比ma:m6=1：2 过t时间运动到磁场中的C点.已知O、C连线与 D.两粒子的质量之比ma：m6=2：1 初速度0的夹角为0，不计粒子的重力，下列说 考向4圆形边界磁场 法正确的是 ( 【题型要点】沿径向射入圆形磁场 的粒子必沿径向射出，运动具有对 ××××××× 称性（如图所示） ×想文×××× R 粒子做圆周运动的半径r= A…6 tan A.带电粒子从O点运动至C点的过程中，速度 粒子在磁场中运动的时间= 20T=20m 2 gB 偏转角为0 0+a=90 B带电粒子在磁场中运动的时间为弱 【例5】(2020·全国Ⅲ卷，18)真 粒子在磁场中运动的轨迹直径 空中