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课件网) 专题十 磁场 考向二 带电粒子在匀强磁场中的运动 2025年高考物理专题复习资料 考点切片 考点1 对洛伦兹力的理解及应用 1.(2024东北三省四市联考)图甲中,在 轴上关于原点对称的位置固定两个等量异种 点电荷。图乙中,在 轴上关于原点对称的位置固定两根垂直于坐标轴平面的长直平行 导线,两根导线中电流大小相同、方向相反。现一个电子以一定的初速度分别从两图中 的点垂直于坐标轴平面向里运动,则关于两幅图中电子在原点 处受力的说法正确的 是( ) C A.图甲中,电子受到的电场力方向沿 轴正向 B.图甲中,电子受到的电场力方向沿 轴正向 C.图乙中,电子受到的洛仑兹力方向沿 轴正向 D.图乙中,电子受到的洛仑兹力方向沿 轴正向 【解析】 题图甲中,正电荷在点的电场强度沿轴正向,负电荷在 点的电场 强度沿轴正向,则点的合电场强度沿轴正向,电子受电场力方向沿 轴负向。 题图乙中,根据安培定则可知两根导线在点的磁场方向均沿轴负向,则 点的 合磁场方向沿轴负向,根据左手定则可知电子受到的洛伦兹力方向沿 轴正向。 2.情境创新(2024河南驻马店高级中学期中)如图所示,在真空中有两根长且直的平行 导线,其中只有一根携带稳定的电流,其方向未知。一个电子在两根导线确定的平面内 从点移动到点 的轨迹如图所示。以下表述正确的是( ) A A.导线携带电流,方向从流到 B.导线携带电流,方向从流到 C.导线携带电流,方向从流到 D.导线携带电流,方向从流到 【解析】 本题属于给出结果,让找出产生这种结果的原因。结果:轨迹 。原因: 观察轨迹发现电子越靠近导线,轨迹半径越小,根据洛伦兹力提供向心力有 , ,故越靠近导线磁感应强度越大,因此一定是 导线携带电流;电子做曲线运 动,受到的合外力方向指向弯曲轨迹的凹侧,则根据左手定则可知,电子所在区域的磁场方 向垂直纸面向外,其中只有一根导线携带稳定的电流,根据安培定则可知, 导线携带电流, 方向从流到 。 考点2 磁场轨迹问题 解题觉醒 1.题型特征:带电粒子(不计重力)在匀强磁场中做匀速圆周运动。 2.解题技巧 (1)直线边界磁场:粒子进入磁场和离开磁场时速度 方向与边界的夹角相等,口诀“等角进出”,如图甲。 (2)圆形磁场:粒子沿径向射入,沿径向射出;口诀 “径向进出”,如图乙。 3.解题思路 (1)画轨迹:根据进、出点或洛伦兹力方向画运动轨迹。 (2)定圆心:①过进、出磁场两点处粒子速度垂线的交点为运动轨迹的圆心;②过任 一点粒子的速度垂线和一条弦的中垂线交点为运动轨迹的圆心。 (3)找半径:利用几何关系求半径。 (4)找角度:粒子在磁场中运动时间,轨迹(劣弧)的圆心角 对应弦的 圆心角倍速弦角,轨迹(优弧)的圆心角 倍速弦角。 3.如图所示,在足够长的水平线上方有方向垂直于纸面向里、范围足够大的匀强磁场区 域。一带负电的粒子从点沿与边界成 角的方向以初速度 垂直磁场方向射入 磁场中,经时间从 点射出磁场。不计粒子重力,下列说法正确的是( ) D A.粒子 在磁场中偏转的弦长是其做圆周运动半径的2倍 B.若粒子的初速度增大为 ,则粒子射出磁场时与水平线的 夹角为 C.若粒子的初速度增大为,则经时间 射出磁场 D.若磁场方向垂直于纸面向外,粒子还是从 点沿原方向以初 速度射入磁场中,则经时间 射出磁场 【解析】 偏转的弦长即为侧移距离,则 。 无论速度大小如何变化,速度偏转角均相等,则射出方向始终互相平行,因此夹角不变。 (【点拨】根据大招56知,粒子发射源位于磁场边界时,粒子的运动具有对称性,即进入磁 场和离开磁场时速度方向与边界的夹角相等。) 由 ,可知粒子在范围足够大的磁场中运动时间与入射速度 大小无关。 改变磁场方向,因此轨迹对应的圆心角变为 ,原 ... ...