1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动-2022-2023学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019选择性必修第二册）

3.0 cande 2025-05-10 49 4 10.13MB 61 页 3知币

侵权投诉

1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动

一：知识精讲归纳

考点一、带电粒子在匀强磁场中的运动

1．若 v∥B，带电粒子以速度 v做匀速直线运动，其所受洛伦兹力 F＝0.

2．若 v⊥B，此时初速度方向、洛伦兹力的方向均与磁场方向垂直，粒子在垂直于磁场方向的平面内运动．

(1)洛伦兹力与粒子的运动方向垂直，只改变粒子速度的方向，不改变粒子速度的大小．

(2)带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力．

二、带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期

1．由 qvB＝m，可得 r＝.

2．由 r＝和 T＝，可得 T＝.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与轨道半径和运动速度无关．

考点二、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动

1．圆心的确定

圆心位置的确定通常有以下两种基本方法：

(1)已知入射方向和出射方向时，可以过入射点和出射点作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就

是圆弧轨道的圆心(如图甲所示，P为入射点，M为出射点)．

(2)已知入射方向和出射点的位置时，可以过入射点作入射方向的垂线，连线入射点和出射点，作其中垂线，这两

条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图乙所示，P为入射点，M为出射点)．

2．半径的确定

半径的计算一般利用几何知识解直角三角形．做题时一定要作好辅助线，由圆的半径和其他几何边构成直角三角

形．由直角三角形的边角关系或勾股定理求解．

3．粒子在匀强磁场中运动时间的确定

(1)粒子在匀强磁场中运动一周的时间为 T，当粒子运动轨迹的圆弧所对应的圆心角为 α时，其运动时间 t＝T(或t＝

T)．

确定圆心角时，利用好几个角的关系，即圆心角＝偏向角＝2倍弦切角．

(2)当v一定时，粒子在匀强磁场中运动的时间 t＝，l为带电粒子通过的弧长．

二：考点题型归纳

题型一：带电粒子在匀强磁场中圆周运动基本计算

1．（2022·山西·平遥县第二中学校高二期末）如图所示，在 MNQP 中有一垂直纸面向里匀强磁场，质量和电荷量

都相等的带电粒子 a、b、c以不同的速率从 O点沿垂直于 PQ 的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹。已知 O是

PQ 的中点，不计粒子重力，下列说法中正确的是（　　）

A．粒子 a带负电，粒子 b、c带正电 B．粒子 b在磁场中运动的时间最短

C．粒子 c在磁场中运动的周期最长 D．射入磁场时粒子 c的速率最大

2．（2022·黑龙江·宾县第二中学高二阶段练习）如图所示，在中有一垂直纸面向里匀强磁场，质量和电荷

量都相等的带电粒子、、以不同的速率从点沿垂直于的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹。已知

是的中点，不计粒子重力，下列说法中正确的是（　　）

A．粒子带负电，粒子

、

带正电 B．粒子在磁场中运动的时间最短

C．粒子 b在磁场中运动的周期最长 D．射入磁场时粒子 c的速率最小

3．（2022·重庆·高二期中）如图所示，将含有大量正、负带电粒子及不带电粒子的气体以大小相同的速度喷入云

雾室里，观察到有两个粒子的径迹弯曲程度相同，但弯曲方向相反。已知云雾室中匀强磁场方向垂直纸面向里，

则下列说法正确的是（　　）

A．粒子①受到的洛伦兹力可能指向右侧 B．粒子②一定带正电

C．粒子①和②的质量一定相等 D．粒子①和②的电荷量一定相等

题型二：带电微粒（考虑重力）在磁场中的运动

4．（2021·江西·奉新县第一中学高二阶段练习）质量为 m、电荷量为 q的小物块，从倾角为 θ的粗糙绝缘斜面上

由静止下滑，整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中，磁感应强度为 B，如图所示。若带电小物块下滑后某时刻

对斜面的作用力恰好为零，下面说法正确的是（　　）

A．小物块一定带正电荷

B．小物块在斜面上运动时做匀减速直线运动

C．小物块在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动

D．小物块在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速率为

5．（2021·安徽省凤阳县第二中学高二期末）如图所示，质量为 m、带电荷量为+q的三个相同带电小球 a、b、c，

从同一高度以初速度 v0水平抛出，小球 a只在重力作用下运动，小球 b在重力和洛伦兹力作用下运动，小球 c在重

力和电场力作用下运动，它们落地的时间分别为ta、tb、tc，落地时重力的瞬时功率分别为Pa、Pb、Pc，则以下

判断中正确的是（　　）

A．ta=tb=tc B．ta=tc<tb C．Pb<Pa<Pc D．Pa=Pb>Pc

6．（2017·四川·成都外国语学校高二期末）如图所示，一斜面体放在水平面上，一带正电的滑块在其斜面上匀速

下滑，滑块下滑过程中不会与斜面体之间产生电荷的转移，则（）

A．若在空间加一竖直向下的匀强电场，滑块仍保持匀速下滑

B．若在空间加一水平向左的匀强电场，在滑块下滑过程中斜面体将受到地面施加的向右的摩擦力

C．若在空间加一水平向左的匀强电场，在滑块下滑的过程中斜面体将受到地面时间的向左的摩擦力

D．若在空间加一垂直纸面向外的匀强磁场，在滑块下滑过程中斜面体向受到地面向右的摩擦力

题型三：带电粒子在直边界磁场的运动

7．（2022·湖北·高二期中）如图所示，由光滑弹性绝缘壁构成的等边三角形 ABC 容器的边长为 a，小孔O是竖直

边AB 的中点，其内存在垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为 m、电荷量为+q的粒子从小孔O以速度 v垂直 AB 沿

水平射入磁场，粒子与器壁经过8次垂直碰撞后能从 O孔水平射出，不计粒子重力，碰撞时无能量和电荷量损失，

则磁场的磁感应强度 B及对应粒子在磁场中运行时间 t分别为（）

文档加载中……请稍候！
如果长时间未打开，您也可以点击刷新试试。

下载文档到电脑，查找使用更方便

3 知币 4人已下载

立即下载

1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动-2022-2023学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019选择性必修第二册）.docx

共61页,预览5页

还剩页未读，继续阅读

1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动-2022-2023学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019选择性必修第二册）

相关推荐

开通VIP享超值会员特权

作者详情

相关内容

推荐作者

热门标签

举报选择: