第1章 第3节 洛伦兹力-2026-2027学年高中物理选择性必修第二册课堂重点&课时训练合集（粤教版）

粤教版·选择性必修第二册·第一章磁场 洛伦兹力 课时重点&课堂同步 模块1 本小节知识重点梳理 序号 核心知识点 关键内容 洛伦兹力定义 运动电荷在磁场中受到的力叫做洛伦兹力。 洛伦兹力方向判定 用左手定则：伸开左手，使拇指与其余四指垂直且在同一平面内，让磁感线穿 2 入手心，四指指向正电荷运动方向（负电荷则指向其运动的反方向），拇指所 指方向即为洛伦兹力方向。 3 洛伦兹力大小（一般式） F=qvBsint6,其中日为速度方向与磁场方向的夹角。 洛伦兹力大小（垂直特 当V⊥B时，F=qvB(最大值)；当V∥B时，F=O。 4 例) 5 洛伦兹力方向特点 F⊥V,F⊥B,即洛伦兹力始终垂直于V与B所决定的平面。 6 洛伦兹力做功特点 由于F⊥V,洛伦兹力永不做功，不改变速度大小，只改变速度方向。 公式中各物理量单位 F:牛顿(N);q:库仑(C);v:米每秒(m/s);B:特斯拉(T)。 8 洛伦兹力与安培力关系 安培力是大量定向移动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。 带电粒子在匀强磁场中的 当V⊥B时，洛伦兹力提供向心力：qvB=mv2/r。 9 圆周运动 10 圆周运动半径与周期 轨道半径r=mv/(qB);周期T=2πm/(qB)(周期与速率、半径无关)。 易错提醒 ①洛伦兹力方向与电荷正负有关；正电荷用左手定则时四指指运动方向，负电荷四指指运动反方向。 ②静止的电荷不受洛伦兹力作用。 ③洛伦兹力永不做功，不改变速度大小，只改变速度方向。 模块2 课堂同步提升习题 一、 单项选择题（每题3分，共30分）》 1.关于洛伦兹力，下列说法正确的是 A.静止的电荷在磁场中一定受洛伦兹力 B.运动电荷在磁场中一定受洛伦兹力 C,洛伦兹力的方向一定与电荷运动方向垂直 D.洛伦兹力可能对电荷做功 2,带电粒子以速度V垂直射入匀强磁场B中，若只受洛伦兹力作用，则粒子做 A匀速直线运动B.匀变速直线运动C.匀速圆周运动D.平抛运动 3.一带正电的粒子沿水平方向向右运动，进入方向竖直向下的匀强磁场，粒子所受洛伦兹力的方向为 A.竖直向上B.竖直向下C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外 4.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，若保持B、q、不变，速度V增大为原来的2倍，则轨道半径变为原来 的 A.1/2B.1倍C.2倍 D.4倍 5.质子（带正电）和电子（带负电）以相同速率垂直射入同一匀强磁场，若只受洛伦兹力，则它们做圆周运动的周 期之比Tp:Te为 A.1:1B.1:1836C.1836:1D.无法确定 6.关于洛伦兹力公式F=qvBsin6,下列说法正确的是 A.当0=0°时，洛伦兹力最大 B.当日=90°时，洛伦兹力为零 C.当日=90°时，洛伦兹力最大 D.洛伦兹力大小与日无关 7.一带负电的粒子向右运动进入垂直纸面向里的匀强磁场，粒子所受洛伦兹力方向为， A.向上B.向下C.向左D.向右 8.洛伦兹力永不做功，其原因是 A.洛伦兹力太小 B.洛伦兹力方向始终与速度方向垂直 C.洛伦兹力方向始终与速度方向平行 D.洛伦兹力是恒力 9.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是 A.轨道半径越大，周期越大 B.轨道半径越大，周期越小 C.周期与轨道半径无关 D.周期与速度有关 10.安培力是 A.单个运动电荷受到的力 B.大量定向移动电荷所受洛伦兹力的宏观表现 C.静止电荷受到的力 D.与洛伦兹力无关的力 二、多项选择题 (每题4分，共16分) 11.关于洛伦兹力，下列说法正确的是 A.洛伦兹力方向既垂直于速度方向，又垂直于磁场方向 B.洛伦兹力可以改变带电粒子的速度大小 C.洛伦兹力可以改变带电粒子的速度方向 D.洛伦兹力对带电粒子不做功 12.一带电粒子垂直射入匀强磁场，只受洛伦兹力作用，下列说法正确的是 A.粒子做匀速圆周运动 B.粒子的速率保持不变 C.粒子的动能保持不变 D.粒子的动量保持不变 13.关于带电粒子在匀强磁场中的圆周运动，下列说法正确的是 A.轨道半径r=mv/八qB) B.周期T=2πm/(qB) C.周期与粒子的速率无关 D.周期与磁感应强度无关 14.下列说法正确的是 A.正电荷在磁场中运动时，用左手定则时四指指向其运动方向 B.负电荷在磁场中运动时，用左手定则侧时四指指向其运动的反方向 C.当电荷运动方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力 D.当电荷运动方向与磁场方向垂直时，所受洛伦兹力最大 三、判断题（每题2分，共10分） 15.静止的电荷在磁场中也会受到洛伦兹力。 16.洛伦兹力的方向总是与电荷的运动方向垂直。 17.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，其周期与速率无关。 18.洛伦兹力可以对带电粒子做功，改变粒子的动能。 19.当带电粒子的运动方向与磁场方向平行时，粒子不受洛伦兹力。 四、填空题（每题3分，共15分） 20.洛伦兹力的大小公式为F=,当V⊥B时，F= 21.用左手定则判断洛伦兹力方向时，让磁感线穿入 ， 四指指向 的运动方向（或负电荷运动的反 方向)，拇指所指方向即为洛伦兹力方向。 22.一带电量为q、质量为m的粒子，以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场，则轨道半径r= 周期T=】 23.洛伦兹力始终与速度方向 因此洛伦兹力对带电粒子 (填"做功"或"不做功")。 24.安培力是大量定向移动电荷所受 的宏观表现。 五、计算题（共29分） 25.(9分)一带电量为q=2×10-6C的正电荷，以V=3×105m/s的速度垂直射入B=0.5T的匀强磁场中，求该 电荷所受洛伦兹力的大小。 26.(10分)一质量为m=1×10-10kg、电量为q=2×10-6C的带电粒子，以v=4×104m/s的速率垂直射入 B=02T的匀强磁场，只受洛伦兹力作用。求： (1)粒子做圆周运动的轨道半径； (2)粒子做圆周运动的周期T。 27.(10分)一电子（电量e=1.6×10-19C,质量m=9.1×10-31kg)以v=2×106m/s的速度垂直射入B= 0.01T的匀强磁场，求电子做圆周运动的轨道半径和周期（结果保留两位有效数字）。 模块3 参考答案 一、单项选择题 1.C解析：静止电荷不受洛伦兹力，A错；运动电荷若运动方向与磁场平行，也不受洛伦兹力，B错；洛伦兹力方向始终 垂直于速度方向，C对；洛伦兹力不做功，D错。 2.C解析：带电粒子垂直射入匀强磁场，只受洛伦兹力，洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动。 3.D解析：正电荷向右运动，磁场竖直向下。用左手定则：磁感线穿入手心（手心朝上），四指指向右，拇指指向垂直纸 面向外。 4.C解析：由r=mv/八qB)知，r∝V,速度变为2倍，半径变为2倍。 5.C解析：由T=2πm/(qB),质子与电子电量大小相同，T∝m,质子质量约为电子质量的1836倍，故Tp:Te=1836: 1。 6.C解析：0=90°时sin0=1,洛伦兹力最大；0=0°时F=0。 7.B解析：负电荷向右运动，磁场垂直纸面向里。用左手定则：磁感线穿入手心（手心朝外），四指指向左（负电荷运动 反方向)，拇指指向下。 8.B解析：洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，故不做功。 9.C解析：由T=2πm/(qB)知，周期与轨道半径无关。 10.B解析：安培力是大量定向移动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。 二、多项选择题 11.ACD解析：洛伦兹力方向垂直于V和B所决定的平面，A对；洛伦兹力不做功，不改变速度大小，只改变速度方向， B错，C对，D对。 12.ABC解析：粒子做匀速圆周运动，A对；速率不变，B对；动能不变，C对；动量是矢量，方向时刻改变，D错。 13.ABC解析：由公式r=mv/(qB),T=2πm/(qB)可知，A对，B对；周期与速率无关，C对；周期与磁感应强度有关， D错。 14.ABCD解析：正电荷四指指运动方向，A对；负电荷四指指运动反方向，B对；平行时不受力，C对；垂直时受力最 大，D对。 三、判断题 15.×解析：静止电荷不受洛伦兹力。 16.「厂解析：洛伦兹力方向始终与速度方向垂直。 17.√厂解析：周期T=2πm/(gB),与速率无关。 18.×解析：洛伦兹力不做功，不改变动能。 19.√厂解析：当v∥B时，F=qvBsin0°=0o 四、填空题 20.qvBsin0;qvB 21.手心；正电荷 22.mv/八qB);2πm/(qB) 23.垂直；不做功 24.洛伦兹力 五、计算题 25. 解：已知q=2×10-6C,V=3×105m/s,B=0.5T,V⊥B。 由洛伦兹力公式：F=qVB 代入数据：F=2×10-6×3×105×0.5 F=2×3×0.5X10-6+5 F=3×10-1N=0.3N 答：该电荷所受洛伦兹力的大小为0.3N。 26. 解：已知m=1×10-10kg,q=2×10-6C,V=4×104m/s,B=0.2T。 (1)洛伦兹力提供向心力：qvB=mv2/r 解得：r=mv/(qB) 代入数据：r=(1×10-10×4×104)/(2×10-6×0.2) r=(4×10-6)/八0.4×10-6) r=10m (2)周期公式：T=2πm/八qB) 代入数据：T=(2π×1×10-1o)/2×10-6×0.2) T=(2π×10-1o)/0.410-6) T=5π×10-4s≈1.57×10-3s 答：(1)轨道半径r=10m;(2)周期T=5π×10-4s≈1.57×10-3s。 27. 解：已知e=1.6×10-19C,m=9.1×10-31kg,V=2106m/s,B=0.01T。 (1)轨道半径：r=mv/(eB) 代入数据：r=(9.1×10-31×2×106)/(1.6×10-19×0.01) r=(18.2×10-25)/(1.6×10-21) r=11.375×10-4m≈1.1×10-3m (2)周期：T=2πm/(eB) 代入数据：T=(2m×9.1×10-31)/(1.6×10-19×0.01) T=(18.2π×10-31)/(1.6×10-21) T=11.375π×10-10s≈3.6×10-9s 答：电子做圆周运动的轨道半径约为1.1×10-3m,周期约为3.6×10-9s。