专题07 磁场对运动电荷的作用【考点清单】 --2023-2024学年高二物理上学期期末考点大串讲(人教版2019)

专题07 磁场对运动电荷的作用 目录 【思维导图】 2 【考点清单】 3 清单01 对洛伦之力的理解 3 清单02 带电粒子在匀强磁场中的圆周运动 3 清单03 带电粒子在直线有界磁场中的运动 4 清单04 带电粒子在圆形有界磁场中的运动 6 清单05 带电粒子在有界磁场中的临界问题 6 清单06 带电粒子在磁场中运动的多解问题 8 【期末热点题型】 9 清单01 对洛伦兹力的理解 9 考题1：洛伦兹力的方向 9 考题2：带电粒子在磁场中的偏转 9 考题3：洛伦兹力在科技生活中的应用 10 清单02 带电粒子在匀强磁场中的圆周运动 11 考题2：带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的相关计算 11 清单03 带电粒子在直线有界磁场中的运动 12 考题1：带电粒子在直边界磁场中的运动 12 清单04 带电粒子在圆形有界磁场中的运动 13 考题1：带电粒子在圆形边界磁场中的运动 13 清单05 带电粒子在磁场中运动的多解问题 14 考题1：放缩圆模型 14 考题2：旋转圆模型 15 考题3：平移圆模型 16 考题4：磁聚焦模型 17 清单06 带电粒子有界磁场中的临界问题 18 考题1：带电粒子电性不确定形成的多解问题 18 考题2：磁场方向不确定形成的多解问题 19 考题3：临界状态不唯一形成的多解问题 20 考题4：带电粒子运动的往复性形成的多解问题 21 【实战演练】（28题） 22 清单01 对洛伦之力的理解 1．洛伦兹力： 电荷在磁场中受到的力叫做洛伦兹力． 2．洛伦兹力的方向 （1）判定方法 左手定则：掌心——磁感线垂直穿入掌心； 四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的 ； 拇指——指向 的方向． （2）方向特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v决定的 (注意：洛伦兹力不做功)． 3．洛伦兹力的大小 （1）v∥B时，洛伦兹力F＝0.(θ＝0°或180°) （2）v⊥B时，洛伦兹力F＝qvB.(θ＝90°) （3）v＝0时，洛伦兹力F＝0. 4．洛伦兹力的特点 （1）洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷的速度方向和磁场方向共同确定的平面，所以洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，即洛伦兹力永不做功． （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）用左手定则判断负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力时，要注意将四指指向电荷运动的反方向． 5．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，二者是相同性质的力． （2）安培力可以做功，而洛伦兹力对运动电荷不做功． 清单02 带电粒子在匀强磁场中的圆周运动 1．匀速圆周运动的规律 若v⊥B，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动． （1）基本公式：qvB＝m （2）半径R＝ （3）周期T＝＝ 2．圆心的确定 （1）已知入射点、出射点、入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的 (如图1甲所示，P为入射点，M为出射点)． （2）已知入射方向、入射点和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其 ，这两条垂线的交点就是圆弧轨迹的圆心(如图乙所示，P为入射点，M为出射点)． 3．半径的确定 可利用物理学公式或几何知识(勾股定理、三角函数等)求出半径大小． 4．运动时间的确定 粒子在磁场中运动一周的时间为T，当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为θ时，其运动时间表示为t＝T(或t＝)． 5. 带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的分析思路 清单03 带电粒子在直线有界磁场中的运动 1．直线边界(进出磁场具有对称性，如图所示) 图a中粒子在磁场中运动的时间：t＝＝ 图b中粒子在磁场中运动的时间：t＝(1－)T＝(1－)＝ 图c中粒子在磁场中运动的时间：t＝T＝ 2．平行边界(往往存在临界条件，如图所示) 平行边界存在临界条件，图a中粒子在磁场中运动的时间：t1＝，t2＝＝ 图b中粒子在磁场中运动的时间：t＝ 图c中粒子在磁场中运动的时间：t＝(1－)T＝(1－)＝ 图d中粒子在磁场中运动的时间：t＝T＝ 3. 处理有界匀强磁场中的临界问题的技巧 从关键词、语句找突破口，审题时一定要抓住题干中“恰好”“最大”“至少”“不脱离”等词语，挖掘其隐藏的规律． （1）刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切，据此可以确定速度、磁感应强度、轨迹半径、磁场区域面积等方面的极值． （2）当速度v一定时，弧长(或弦长)越大，圆心角越大，则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长(前提条件是弧是劣弧)． （3）当速率变化时，圆心角大的，运动