第11章 2.第2节 磁场对运动电荷(带电体)的作用（word练习）-【高考突破新方案】2027年高考物理大一轮复习练案

**基本信息** 聚焦磁场对运动电荷作用，以高考真题为核心，构建从洛伦兹力概念到复杂运动的递进训练体系，融合科学思维与模型建构。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |洛伦兹力基础|T1、高考真题1|概念辨析题|从左手定则判断方向到力的性质分析，强化相互作用观念| |带电体运动|T2、8、高考模拟8|综合应用题|结合摩擦力、动量定理，体现运动与相互作用的关联| |匀强磁场运动|T3-7、高考真题2-4、模拟5-7|多情境计算题|从圆周运动模型到几何关系应用，培养科学推理能力| |创新应用|创新风向题|微元法应用题|引入阻力因素，拓展动量定理与磁场结合的解题思路|

第2节　磁场对运动电荷(带电体)的作用 洛伦兹力T1　　洛伦兹力作用下带电体的运动T2、8　　带电粒子在匀强磁场中的运动T3、4、5、6、7 高考真题 1.★★(2023海南,2,3分)如图所示,带正电的小球竖直向下射入垂直纸面向里的匀强磁场,关于小球运动和受力的说法正确的是(　　) A.小球刚进入磁场时受到的洛伦兹力水平向右 B.小球运动过程中的速度不变 C.小球运动过程中的加速度保持不变 D.小球受到的洛伦兹力对小球做正功 1.答案　A 2.★★(2023北京,13,3分)如图所示,在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中,固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道,其轴线与磁场垂直。管道横截面半径为a,长度为l(l≫a)。带电粒子束持续以某一速度v沿轴线进入管道,粒子在磁场力作用下经过一段圆弧垂直打到管壁上,与管壁发生弹性碰撞,多次碰撞后从另一端射出。单位时间进入管道的粒子数为n,粒子电荷量为+q,不计粒子的重力、粒子间的相互作用。下列说法不正确的是(　　) A.粒子在磁场中运动的圆弧半径为a B.粒子质量为 C.管道内的等效电流为nqπa2v D.粒子束对管道的平均作用力大小为Bnql 2.答案　C 3.★★★(2025全国,18,6分)如图,正方形abcd内有方向垂直于纸面的匀强磁场,电子在纸面内从顶点a以速度v0射入磁场,速度方向垂直于ab。磁感应强度的大小不同时,电子可分别从ab边的中点、b点和c点射出,在磁场中运动的时间分别为t1、t2和t3,则　(　　) A.t1<t2=t3　　　　B.t1<t2<t3 C.t1=t2>t3　　　　D.t1>t2>t3 3.答案　A 4.★★★(2025重庆,14,12分)研究小组设计了一种通过观察粒子在荧光屏上打出的亮点位置来测量粒子速度大小的装置,如图所示,水平放置的荧光屏上方有磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场。O、N、M均为荧光屏上的点,且在纸面内的同一直线上。发射管K(不计长度)位于O点正上方,仅可沿管的方向发射粒子,一端发射带正电粒子,另一端发射带负电粒子,同时发射的正、负粒子速度大小相等,方向相反,比荷均为。已知OK=3h,OM=3h,不计粒子所受重力及粒子间相互作用。 (1)若K平行OM发射的粒子在O点产生光点,求粒子的速度大小。 (2)若K从平行OM逆时针旋转60°,其两端同时发射的正、负粒子恰都能在N点产生光点,求粒子的速度大小。 (3)要使(2)问中发射的带正电粒子恰好在M点产生光点,可在粒子发射t时间后关闭磁场,忽略磁场变化的影响,求t。 4.答案　(1)　(2)　(3) 解析　(1)粒子以KO为直径做匀速圆周运动,r= 洛伦兹力提供粒子在磁场中做匀速圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律有qvB=m 即r= 联立解得v=。 (2)依题意,正、负粒子的轨迹正好构成一个完整的圆,且OM在N点与圆相切,如图甲所示 甲 由于K逆时针旋转60°,根据几何关系可知θ=30° 设粒子做匀速圆周运动的半径为r1,满足r1sin θ+r1=3h 解得r1=2h 又r1= 解得v1=。 (3)关闭磁场后粒子沿圆弧切线方向做匀速直线运动到M点,从M点作带正电粒子圆弧轨迹的切线,切点为P,如图乙所示 乙 由几何关系可知, △O'NM≌△O'PM, ∠NO'M=∠PO'M=60° 故α=120° 所以粒子从K到P经历的时间t=T 周期T== 解得t=。 高考模拟 5.★★(2025届江西九江三模)四个带电粒子的电荷量和质量分别为(+q,m)、(+q,2m)、(+3q,3m)、(-q,m),它们先后以相同的速度从坐标原点沿x轴正方向射入匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外,不计重力,下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像,可能正确的是(　　) 5.答案　A 6.★★(2026届江苏苏州期末)云室可以显示带电粒子的运动径迹。图为一张云室中拍摄的照片,云室中加了垂直于纸面向外的匀强磁场,a、b、c、d是从O点沿相同方向发出的一些带电荷量相等的正、负电子的径迹。下列说法正确的是(　　) A.c、d都是正电子的径迹 B.b径迹对应的粒子动能最大 C.a径迹对应的粒子德布罗意波长最小 D.d径迹对应的粒子运动时间最短 6.答案　B 7.★★★(2026届贵州遵义期末)如图(a)所示,将洛伦兹力演示仪放在水平桌面上。励磁线圈中通入电流可使玻璃泡内充满匀强磁场,磁感应强度大小与励磁线圈中的电流成正比,电子枪水平向左发射速率恒为v的电子束。如图(b)所示,球形玻璃泡的球心为O,半径为R,电子枪在O点正下方0.75R处,当励磁线圈中电流为I1时,电子恰好打在玻璃泡上与圆心等高的A点,如图(b)中轨迹1;当励磁线圈中电流为I2时,电子以O为圆心做匀速圆周运动,如图(b)中轨迹2,不计电子之间的相互作用,则(　　) A.两种情况下电子的运动周期相同 B.电流为I1时,电子的轨迹半径为1.1R C.I1与I2的大小之比为9∶16 D.I1与I2的大小之比为18∶25 7.答案　D 8.★★★(多选)(2025届吉林四模)如图甲,水平粗糙绝缘地面上方有方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一个质量为m、带电荷量为+q的物块沿水平地面以速度v0从左侧垂直进入磁场,物块进入磁场后始终未离开地面,其动能与时间的Ek-t关系图像如图乙所示,z点为曲线切线斜率绝对值最大的位置。已知重力加速度为g,下列说法正确的是(　　) 　　 A.物块所受摩擦力逐渐增大 B.物块所受摩擦力逐渐减小 C.图乙中z点对应的速度大小为 D.图乙中z点对应的速度大小为 8.答案　AD 创新风向·挑战思维 运用微元法+动量定理解决带电粒子受阻力运动问题 (多选)(2025届湖南名校联盟联考三)如图所示为电子在威尔逊云室的运动轨迹,云室处于一磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,一电子以初速度v0垂直于磁场进入云室内,运动过程中受到气体的阻力大小f=kv,k为常数,v为其速率,电子从刚进入磁场到第一次速度方向与初速度方向相同时,速度大小变为v1,电子电荷量为e,质量为m。关于电子的运动,下列说法正确的是(　　) A.电子的轨迹由a→b B.进入磁场时电子的加速度a= C.电子从刚进入磁场到第一次速度方向与初速度方向相同的过程所花的时间t= D.电子从刚进入磁场到第一次速度方向与初速度方向相同时,其运动轨迹的长度s=km(v0-v1) 答案 AC 学科网（北京）股份有限公司 $