2026届高考物理一轮复习课件：第2讲 磁场对运动电荷的作用

该高中物理高考复习课件聚焦“磁场对运动电荷的作用”专题，依据高考评价体系梳理洛伦兹力大小方向判断、带电粒子圆周运动（圆心、半径、时间）及力学综合三大核心考点，结合2025年云南卷T14计算题及2024年广东、海南、云南模拟题，明确方向判断、半径计算等高频考点分布，构建“概念—规律—应用”的系统复习框架。 课件亮点在于“真题情境+科学思维建模”的备考策略，如以2024海南期末滑块受力分析题为例，通过运动和相互作用观念构建模型，结合牛顿定律推导（科学推理）突破洛伦兹力与力学综合问题；依托左手定则应用、半径公式r=mv/qB等技巧，教师可通过例题变式训练，精准提升学生解题能力，助力高考冲刺。

会泽县茚旺高级中学高三物理组 2026届高三物理一轮复习 第2讲 磁场对运动电荷的作用 1 课标解读 从宏观电磁现象深入到微观机理的关键阶梯，教学核心引导学生建立“场—力—运动”的逻辑链条。 直击高考 2025年云南卷（计算题） 复习目标 2.学会分析处理带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的问题，能够确定粒子运动的圆心、半径、运动时间。 1.掌握洛伦兹力的大小和方向的判断方法。 2 基础点 洛伦兹力的理解和应用 3 情景 极光（Aurora），是在地球南北两极附近地区的高空，夜间出现的灿烂美丽的光辉。在南极被称为南极光，在北极被称为北极光。 问题与思考：你知道极光是怎么形成的吗？ 4 磁场对通电导线有作用力，电流的形成，你有什么启发？ 磁场可能对运动电荷有力的作用。 洛伦兹力大小和方向有什么规律？ 安培力 洛仑兹力 磁场对电流的作用 磁场对运动电荷的作用 因 果 微观原因 宏观表现 磁场对运动电荷的作用力洛伦兹力。 洛伦兹力的方向 左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向正电荷的运动方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。 v -q 四指指向负电荷的运动的反方向 6 如图所示，各图已标出磁场方向、电荷运动方向、电荷所受洛伦兹 力方向三个中的两个，请标出另一个的方向。 答案 7 情境：导线长为L，横截面积为S，垂直磁场方向放入磁感应强度为B 的匀强磁场中。单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动速率为v。求：F洛。 F安 = BIL I = nqSv N = nLS L F安 a b v v v v v v v v F洛 则每个自由电荷所受的洛伦兹力大小： 导体所受安培力: 电流微观表达式: 导体中的电荷个数: 洛伦兹力的大小 问题：若带电粒子不垂直射入磁场，电子受到的洛伦兹力又如何呢？ 为B和v之间的夹角 v B11 B ┴ v v v11 ┴ ⑶当电荷v与磁场B的方向夹角为θ 时，电荷所受的洛伦兹力: 小结：洛伦兹力大小公式 F=qvB ⑴当v⊥B 时 F=0 ⑵当 v∥B F=qv⊥B=qvBsinθ B1 B2 B v B∥ B┴ 为B和v之间的夹角 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）运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用。 （3）洛伦兹力只改变粒子速度的方向，不改变粒子速度的大小。 （4）洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，洛伦兹力一定不做功。 11 比较项目 洛伦兹力 电场力 产生条件 且与 不平行 电荷处在电场中 大小 力方向与场 方向的关系 一定是， 正电荷受力方向与电场方向相 同，负电荷受力方向与电场方 向相反 做功情况 任何情况下都不做功 可能做正功、负功，也可能不 做功 洛伦兹力与电场力的比较 12 作用效果 只改变电荷的速度方 向，不改变速度大小 既可以改变电荷的速度大小， 也可以改变速度的方向 续表 13 例1 两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速 度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子（不计重力），从较强磁 场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的( )。 D A.轨道半径减小，角速度增大 B.轨道半径减小，角速度减小 C.轨道半径增大，角速度增大 D.轨道半径增大，角速度减小 14 解析 带电粒子从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的速 度大小不变，磁感应强度减小，由公式 可知，轨道半径增 大。由公式 可知，粒子在磁场中运动的周期增大，根据 知角速度减小，D项正确。 15 1.（2024·广东潮州期末）（多选）如图1所示，洛伦兹力演示仪可 通过改变出射电子的速度或磁感应强度来观察电子做圆周运动的半 径的变化，图2中通同方向稳恒电流 后，励磁线圈能够在两线圈 之间产生与两线圈中心的连线平行的匀强磁场。电子沿如图3中所 示方向进入磁场，在磁场内沿顺时针做圆周运动。则图3中( )。 16 A.磁场方向垂直于纸面向外 B.磁场方向垂直于纸面向里 C.励磁线圈中电流 为顺时针方向 D.励磁线圈中电流 为逆时针方向 √ √ 17 解析 由题图可知，电子射出时速度水平向左，所受洛伦兹力竖直 向上，根据左手定则，可知磁场方向垂直纸面向里，A项错误，B 项正确；磁场是电流产生的，磁场方向垂直纸面向里，根据右手螺 旋定则，可以判断出励磁线圈中电流 的方向为顺时针，C项正确， D项错误。 18 电子束的磁偏转 当粒子在磁场中运动时，因受到洛伦兹力的作用而发生偏转。 应用：电视显像管的工作原理 显像管电视机 1.原理：电子枪（阴极）发射电子，电子经过偏转线圈受到洛伦兹力发生偏转，打到荧光屏上，使荧光屏发光。 显像管原理示意图 (俯视图) 2. 主要构造：电子枪（阴极）、偏转线圈、荧光屏等。 思考与讨论： （1）若要使电子束在水平方向偏离中心，打在荧光屏上的Ａ点，偏转磁场应该沿什么方向？ （2）若要使电子束打在Ｂ点，磁场应该沿什么方向？ （3）若要使电子束打在荧光屏上的位置由Ｂ逐渐向Ａ点移动，偏转磁场应该 怎样变化？ 垂直纸面向外 垂直纸面向里 先垂直纸面向里并逐渐减小，然后垂直纸面向外并逐渐增大。 电子束的磁偏转 解释：地球的极光是来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流（太阳风）使高层大气分子或原子激发（或电离）而产生。 极光（Aurora）形成的原因 21 重难点 洛伦兹力作用下带电体的运动 22 例2 （2024·海南期末）如图所示， 质量为、电荷量为 的 小球 套在粗细均匀的固定绝缘水 A A. B. C. D. 平杆上，整个装置处在垂直于纸面向外的水平匀强磁场中。现对 施加一个水平向右、大小恒为的拉力，使小球 从静止 开始运动，已知匀强磁场的磁感应强度大小为，小球 与杆间的动 摩擦因数为，重力加速度为 ，则当小球的加速度大小第一次 达到 时，小球的速度大小为( )。 23 解析 对小球分析，竖直方向平衡 ，水平方向，根据 牛顿第二定律，当小球的加速度大小第一次达到 时， 联立解得 ，A项正确。 24 （1）判断小球加速过程中加速度大小的变化。 答案 先增大后减小，最终为零 解析 当小球刚开始加速时，洛伦兹力向上，根据牛顿第二定律可 知 ，随着速度增大，加速度增大。当洛伦 兹力大于重力时， ，随着速度增大，加速 度开始减小。直到 时加速度为零。 25 （2）求小球达到的最大速度大小。 答案 解析 由上述可知，当时，速度 最大， 。 26 2.（2024·云南昆明模拟）如图所示，一个质 量 的小滑块，带有 的电荷量，放置在倾角 的光滑绝缘斜面上，斜面固定且置 于 的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，小滑块由静止 开始沿斜面滑下，斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，将脱离斜 面，，取 。求： 27 （1）小滑块所带电荷的电性。 答案 带负电荷 解析 小滑块沿斜面下滑过程中，受重力、斜面支持力 和洛伦 兹力。若要小滑块离开斜面，洛伦兹力 的方向应垂直斜面向上， 根据左手定则可知，小滑块应带负电荷。 28 （2）小滑块离开斜面时的瞬时速度的大小。 答案 解析 小滑块沿斜面下滑时，垂直斜面方向的加速度为零，有 当时，小滑块开始脱离斜面，此时有 解得 。 29 （3）该斜面长度的最小值。 答案 解析 下滑过程中，只有重力做功，由动能定理得 解得斜面长度的最小值 。 30 课堂小结 洛伦兹力的大小 01 02 03 洛伦兹力的方向与粒子的运动速度方向垂直，当粒子在磁场中运动时，粒子受到洛伦兹力的作用，从而发生偏转。 电子束的磁偏转 洛伦兹力的方向 F洛＝qvB 左手定则：伸开左手，使拇指和其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向，这时拇指所指的方向就是该电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。 洛伦兹力的方向一定垂直于B和v所决定的平面。 $