《2022年高考物理二轮攻关夺分宝典——压轴题特训》专题06 带电粒子在有界匀强磁场中的运动（原卷版）

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专题 06 带电粒子在有界匀强磁场中的运动
目录
【专题解读】........................................................................................................................................................... 1
【高考真题分析】................................................................................................................................................... 1
【真题感悟】........................................................................................................................................................... 3
【最新考向解密】................................................................................................................................................... 4
1.以直线单边界为载体考查粒子的运动......................................................................................................... 4
2．借助情景作图能力考查带电粒子在两个相邻匀强磁场中运动问题........................................................ 6
3.以圆形边界为载体考查粒子的运动............................................................................................................. 7
4.创设科研情景考查带电粒子在匀强磁场中运动模型的应用......................................................................9
【专题优化训练】................................................................................................................................................. 10
【专题解读】 
带电粒子在磁场中的运动问题是高考的重点和热点，这部分的计算类题目覆盖的内容多，物理过程多，且
情景复杂，综合性强，常作为理综试卷的压轴题．高考对本专题考查的重点有以下几个方面：带电粒子在
各种边界磁场中的匀速圆周运动问题以及常见的动态圆模型．并且
【高考真题分析】
【例 1】(2020·全国卷Ⅱ，24)如图，在 0≤x≤h，－∞<y<＋∞区域中存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感
应强度 B的大小可调，方向不变。一质量为 m、电荷量为 q(q>0)的粒子以速度 v0从磁场区域左侧沿 x轴进
入磁场，不计重力。

(1)若粒子经磁场偏转后穿过 y轴正半轴离开磁场，分析说明磁场的方向，并求在这种情况下磁感应强度的

最小值 Bm；

(2)如果磁感应强度大小为，粒子将通过虚线所示边界上的一点离开磁场。求粒子在该点的运动方向与 x轴

正方向的夹角及该点到 x轴的距离。

【例 2】（2017·全国 III 卷·T24）如图，空间存在方向垂直于纸面（xOy 平面）向里的磁场。在 x≥0 区域，

磁感应强度的大小为 B0；x<0 区域，磁感应强度的大小为 λB0（常数 λ>1）。一质量为 m、电荷量为

q（q>0）的带电粒子以速度 v0从坐标原点 O沿x轴正向射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次

沿x轴正向时，求（不计重力）

（1）粒子运动的时间；

（2）粒子与 O点间的距离。

【真题感悟】

复杂的物理问题一定是需要在定性的分析和思考后进行定量运算的，而最终能否解决问题，数理思维能力

起着关键作用。物理教学中有意识地培养学生的数理思维，对学生科学思维的形成具有重要作用。带电粒

子在磁场中的运动正是对学生数理思维的培养与考查的主要问题。解决本专题的核心要点需要学生熟练掌

握下列方法与技巧

一．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的解题方法

(1)带电粒子在匀强磁场中运动时，要抓住洛伦兹力提供向心力，即：qvB＝得 R＝，T＝，运动时间公式 t

＝T，粒子在磁场中的运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何

知识分析解题．

(2)如果磁场是圆形有界磁场，在找几何关系时要尤其注意带电粒子在匀强磁场中的“四点、六线、三角”．

① 四点：入射点 B、出射点 C、轨迹圆心 A、入射速度直线与出射速度直线的交点O.

② 六线：圆弧两端点所在的轨迹半径 r、入射速度直线 OB 和出射速度直线 OC、入射点与出射点的连线

BC、圆心与两条速度垂线交点的连线AO.

③ 三角：速度偏转角∠COD、圆心角∠BAC、弦切角∠OBC，其中偏转角等于圆心角，也等于弦切角的两

倍．

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