专题10 第2课时 带电粒子在匀强磁场中的运动(课件PPT)-【零起点考大学】2026年高考物理高效备考方案

该高中物理高考复习课件聚焦“带电粒子在匀强磁场中的运动”核心考点，依据高考评价体系明确匀速直线与匀速圆周运动分析、轨道半径与周期计算、有界磁场运动三大考查要求。通过梳理考点分布，归纳直线边界对称性、圆形边界径向出入等常考模型，体现备考系统性与针对性。 课件亮点在于高考真题驱动与科学思维培养，以2024河北卷真题为例，通过轨迹图绘制、几何关系分析突破临界条件判断等难点，渗透模型建构与科学推理素养。归纳“确定圆心-计算半径-分析时间”三步法，助力学生掌握答题技巧，教师可据此开展精准复习，提升备考效率。

零起点考大学 物 理 1 第二课时 带电粒子在匀强磁场中的运动 专题十 磁场 2 带电粒子在匀强磁场中的运动 带电粒子在匀强磁场中的运动的两种情况 一 带电粒子在匀强磁场中运动的基本公式 二 带电粒子在有界匀强磁场中运动 三 考点3：带电粒子在匀强磁场中的运动 1.带点粒子在匀强磁场中运动的两种情况 （1）若v∥B，带电粒子以入射速度v做匀速直线运动。 （2）若v⊥B，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速度v做匀速圆周运动。 （3）圆心的确定方法 ①若已知粒子轨迹上的两点的速度方向，分别确定两点处洛伦兹力F的方向，其交点即为圆心，如图甲. 考点3：带电粒子在匀强磁场中的运动 ②若已知粒子运动轨迹上的两点和其中某一点的速度方向，弦的中垂线与速度垂线的交点即为圆心，如图乙. （4）半径的确定和计算 ①连接圆心和轨迹圆与边界的交点，确定半径，然后用几何知识求半径，常用解三角形法，如图1 图1 考点3：带电粒子在匀强磁场中的运动 2. 带电粒子在匀强磁场中运动的基本公式 （1）向心力公式： （2）轨道半径公式： （3）周期公式：。 （4）频率公式：。 （5）角速度公式： 考点3：带电粒子在匀强磁场中的运动 3.带电粒子在几种常见的有界磁场中的运动 （1）直线边界（进出磁场具有对称性）。 （2）平行边界（存在临界条件）。 考点3：带电粒子在匀强磁场中的运动 （3）圆形边界（沿径向射入必沿径向射出）。 即学即练 1.（2024河北卷）（多选）如图，真空区域有同心正方形ABCD和abcd，其各对应边平行，ABCD的边长一定，abcd的边长可调，两正方形之间充满恒定匀强磁场，方向垂直于正方形所在平面。A处有一个粒子源，可逐个发射速度不等、比荷相等的粒子，粒子沿AD方向进入磁场。调整abcd的边长，可使速度大小合适的粒子经ad边穿过无磁场区后由BC边射出。对满足前述条件的粒子，下列说法正确的是（ ） A.若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为45°，则粒子必垂直BC射出 B.若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为60°，则粒子必垂直BC射出 C.若粒子经cd边垂直BC射出，则粒子穿过ad边的速度方向与ad边夹角必为45° D.若粒子经bc边垂直BC射出，则粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角必为60° ACD 即学即练 【解析】根据几何关系和对称性可知，若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为45°，则粒子必经过cd边，作出粒子运动轨迹图，如图甲所示，粒子一定从C点垂直于BC射出，故AC正确； 若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为60°时，粒子从cd边再次进入磁场，作出粒子运动轨迹如图乙所示，则粒子不可能垂直BC射出；若粒子从bc边再次进入磁场，作出粒子运动轨迹如图丙所示，则粒子一定垂直BC射出，故B错误，D正确。故选ACD。 知识拓展 带电粒子在匀强磁场中的运动问题的分析思路归纳如下： （1）确定圆所在的平面及圆心位置。根据洛伦兹力F始终与速度v方向垂直这一特点，画出粒子运动轨迹上任意两点（一般为粒子入射和出射时的两点）的洛伦兹力的方向（即垂直于这两点的速度方向），其延长线的交点即为圆心。 （2）半径的计算。一方面可以由公式求得；另一方面也可以通过几何关系求得，主要是根据原题中所给的条件确定。 （3）带电粒子在磁场中运动的时间的确定。利用圆心角与弦切角的关系或四边形的内角和计算出圆心角，再利用周期公式求出相应的时间。 知识拓展 带电粒子在匀强磁场中的运动问题的分析思路归纳如下： （4）有关注意问题。 ①注意圆周运动的对称的规律。如从同一边界射入磁场，又从同一边界射出，速度与边界的夹角相等；在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出。 ②临界值（或极值）问题：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；当速度一定时，弧长（弦长）越长，则所对应的圆心角越大，带电粒子在磁场中的运动时间也就越长。 R＝或由R2＝L2＋(R－d)2求得R＝ $