第50讲 磁场对运动电荷的作用（讲义）-2024年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）

第50讲 磁场对运动电荷的作用 目录 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 复习目标 网络构建 考点一 洛伦兹力 【夯基·必备基础知识梳理】 知识点1 洛伦兹力的大小和方向 知识点2 洛伦兹力、安培力和电场力的比较 【提升·必考题型归纳】 考向1 洛伦兹力的大小和方向 考向2 洛伦兹力、安培力和电场力的比较 考点二 半径公式和周期公式的应用 【夯基·必备基础知识梳理】 知识点 半径公式和周期公式 【提升·必考题型归纳】 考向1 半径公式和周期公式的应用 考向2 半径公式与动量守恒定律的综合应用 真题感悟 1、 理解和掌握洛伦兹力的大小和方向。 2、 有关洛伦兹力的半径和周期公式的应用。 考点要求 考题统计 考情分析 （1）洛伦兹力 （2）有关洛伦兹力的半径周期公式 2023年海南卷第2题 2022年北京卷第7题 高考对洛伦兹力的单独考查不是太频繁，大多在计算题中带电粒子在磁场中运动的综合性问题中应用。 考点一 洛伦兹力 知识点1 洛伦兹力的大小和方向 1．定义：运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力。 2．大小 (1)v∥B时，F＝0。 (2)v⊥B时，F＝qvB。 (3)v与B的夹角为θ时，F＝qvB sin θ。 3．方向 (1)判定方法：左手定则 掌心——磁感线从掌心垂直进入。 四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向。 拇指——指向洛伦兹力的方向。 (2)方向特点：F⊥B，F⊥v。即F垂直于B、v决定的平面。(注意B和v可以有任意夹角)。 4．洛伦兹力的特点：洛伦兹力不改变带电粒子速度的大小，只改变带电粒子速度的方向，洛伦兹力对带电粒子不做功。 知识点2 洛伦兹力、安培力和电场力的比较 1．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，二者性质相同，都是磁场力。 (2)安培力可以做功，而洛伦兹力对运动电荷不做功。 3．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 考向1 洛伦兹力的大小和方向 1．在阴极射线管中电子流方向由左向右，其上方放置一根通有如图所示电流的直导线，导线与阴极射线管平行，则电子将（　　）    A．向上偏转 B．向下偏转 C．向纸里偏转 D．向纸外偏转 2．带电荷量为＋q的不同粒子在匀强磁场中运动，下列说法中正确的是（　） A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同 B．如果把＋q改为－q，且速度反向、大小不变，则其所受洛伦兹力的大小、方向均不变 C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直 D．粒子在只受洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变 考向2 洛伦兹力、安培力和电场力的比较 3．如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一段静止的长为L截面积为S的通电导线，磁场方向垂直于导线。设单位体积导线中有n个自由电荷，每个自由电荷的电荷量都为q，它们沿导线定向移动的平均速率为v。下列选项正确的是（　　） A．导线中的电流大小为nSqv B．这段导线受到的安培力大小为nLqvB C．沿导线方向电场的电场强度大小为vB D．导线中每个自由电荷受到的平均阻力大小为qvB 4．如图所示，已知甲空间中没有电场、磁场；乙空间中有竖直向上的匀强电场；丙空间中有竖直向下的匀强电场；丁空间中有垂直纸面向里的匀强磁场。四个图中的斜面相同且绝缘，相同的带负电小球从斜面上的同一点O以相同初速度v0同时沿水平方向抛出，分别落在甲、乙、丙、丁图中斜面上A、B、C、D点(图中未画出)。小球受到的电场力、洛伦兹力都始终小于重力，不计空气阻力。则（　　） A．O、C之间距离大于O、B之间距离 B．小球从抛出到落在斜面上用时相等 C．小球落到B点与C点速度大小相等 D．从O到A与从O到D，合力对小球做功相同 考点二 半径公式和周期公式的应用 知识点 半径公式和周期公式 1．若v∥B，则粒子不受洛伦兹力，在磁场中做匀速直线运动。 2．若v⊥B，则带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。 3．半径和周期公式 (1)由qvB＝m，得r＝。 (2)由v＝，得T＝。 考向1 半径公式和周期公式的应用 1．比荷（）相等的带电粒子M和N，以不同的速率经过小孔S垂直进入匀强磁场，磁感应强度为B，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　） A．N带负电，M带正电 B．