2026届新高考物理冲刺复习磁场对运动电荷(带电体)的作用

运用建龙右手定则判断安培力方向F=F=建龙右手定则复习回顾：磁场对通电导线的作用力方向:安培力大小:θ为B和I之间的夹角思考：磁场为什么对通电导线有力的作用呢？2026届新高考物理冲刺复习磁场对运动电荷(带电体)的作用F安=ILBsinθILB30°IIBB30°ILB磁场对导线里每个运动的电荷有作用力:洛伦兹力主题一、洛伦兹力的理解和应用思考:设有一段长度为L，横截面积为S的导线，导线单位体积内含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，定向移动速率为V．这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中，试推导洛伦兹力的方向和大小？VVVVVVBF安fF安=ILB=(nqvs)LBf洛=

N=nsL=qvBfffffI=Nf洛

一、洛伦兹力的理解和应用1.大小：2.方向：建龙右手定则①正电荷V(I方向)穿手心③拇指为f洛方向②四指指B方向f洛=qvB(V⊥B)

负电荷V穿手背vFvFBBqvBsinθf洛=(θ为v、B夹角)B+Vθ一、洛伦兹力的理解和应用1.洛伦兹力的定义磁场对

的作用力。2.洛伦兹力的大小(1)v∥B时，F＝

；(2)v⊥B时，F＝

；(3)v与B的夹角为θ时，F＝qvBsinθ。一、洛伦兹力的理解和应用运动电荷0qvB3.洛伦兹力的方向(1)判定方法：左手定则，注意四指应指向

电荷运动的方向或

电荷运动的反方向；(2)方向特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于

决定的平面。(注意B和v不一定垂直)4.洛伦兹力与安培力的联系及区别(1)

是

的宏观表现，二者性质相同，都是磁场力。(2)

可以做功，而

对运动电荷不做功。注意：洛伦兹力的分力可能对运动电荷做功。正负B、v安培力洛伦兹力安培力洛伦兹力一、洛伦兹力的理解和应用5.洛伦兹力与静电力的比较

洛伦兹力静电力产生条件v≠0且v不与B平行(说明：运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用)电荷处在电场中大小F＝qvB(v⊥B)F＝qE力方向与场方向的关系F⊥B(且F⊥v)F∥E做功情况任何情况下都不做功可能做功，也可能不做功一、洛伦兹力的理解和应用1.带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力的作用。(

)2.若带电粒子经过磁场中某点时所受洛伦兹力为零，则该点的磁感应强度一定为零。(

)3.洛伦兹力对运动电荷一定不做功。(

)××√一、洛伦兹力的理解和应用【概念辨析】判断下列说法的正误【典例1】(2022·广东卷·7)如图所示，一个立方体空间被对角平面MNPQ划分成两个区域，两区域分布有磁感应强度大小相等、方向相反且与z轴平行的匀强磁场。一质子以某一速度从立方体左侧垂直Oyz平面进入磁场，并穿过两个磁场区域。下列关于质子运动轨迹在不同坐标平面的投影中，可能正确的是()A一、洛伦兹力的理解和应用【典例2】(2023·海南卷·2)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.小球运动过程的加速度保持不变D.小球受到的洛伦兹力对小球做正功A一、洛伦兹力的理解和应用主题二、洛伦兹力作用下带电体的运动二、洛伦兹力作用下带电体的运动带电体做变速直线运动时，随着速度大小的变化，洛伦兹力的大小也会发生变化，与接触面间的弹力随之变化，若接触面粗糙，摩擦力也跟着变化，从而加速度发生变化，最后若弹力减小到0，带电体离开接触面。思考：带-q的物块在粗糙斜面上静止下滑，其质量为m，斜面倾角为θ，整个装置处于磁感应强度为B的磁场中，求物块飞离斜面时的速度？qvB=mgcosθ

【典例3】(多选)如图所示，粗糙木板MN竖直固定在方向垂直纸面向里的匀强磁场中。t＝0时，一个质量为m、电荷量为q的带正电物块沿MN以某一初速度竖直向下滑动，则物块运动的v－t图像可能是()ACD二、洛伦兹力作用下带电体的运动【拓展】如图所示，质量为m、带电荷量为＋q的圆环可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度大小为B、垂直于纸面向里的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v0，试分析圆环以后可能的运动情况。二、洛伦兹力作用下带电体的运动(1)若mg=f洛，圆环将做匀速直线运动；qvBmg(2)若mg>f洛，NFf

圆环将做a逐渐增大的减速运动，直到静止。(3)若mg<f洛，N

圆环将做加速度逐渐减小的减速运动，洛伦兹力逐渐减小，最后洛伦兹力等于重力，做匀速直线运动；【典例4】如图所示，足够长的两个平行纸面带绝缘凹槽的光滑倾斜滑道，与水平面的夹角分别为α和β(α<β)，加垂直于纸面向里的匀强磁场，分别将质量相等且带等量正、负电荷的小球a、b依次从两滑道的顶端由静止释放，不计空气阻力，关于两球在槽上运动的说法正确的是()A.a、b两球沿槽运动的最大速度分别为va和vb，则va>vbB.在槽上，a、b两球都做匀加速直线运动，且aa<abC.a、b两球沿槽运动的时间分别为ta和tb，则ta<tbD.a、b两球沿直槽运动的最大位移分别为xa和xb，则xa>xbC二、洛伦兹力作用下带电体的运动qvB=mgcosθ

aa＝gsinβab＝gsinα由v＝at

由v2＝2ax

主题三、带电粒子在匀强磁场中的运动B匀速直线。1.B//V时：2.B⊥V时：匀速圆周。T与V、R无关注意：半径r=周期T=

三、带电粒子在匀强磁场中的运动+V+V+V3.B、V斜交：螺旋线。+匀速直线。1.B//V时：2.B⊥V时：匀速圆周。半径r=周期T=

三、带电粒子在匀强磁场中的运动B三、带电粒子在匀强磁场中的运动

匀速直线匀速圆周

无关比荷磁感应强度

三、带电粒子在匀强磁场中的运动

三、带电粒子在匀强磁场中的运动

BC三、带电粒子在匀强磁场中的运动(3r－R)2＝R2＋r2

RR

三、带电粒子在匀强磁场中的运动解:(1)OK=2r1得r1=

r2r2r2＝4r1(2)

(4r1－2r1)2＋MO2

＝(4r1)2

【典例6】(3)速率为4v0的粒子射出后，运动一段时间再打开磁场开关，该粒子也能被收集。以粒子射出的时刻为计时0点。求打开磁场的那一时刻。三、带电粒子在匀强磁场中的运动r2r2r2＝4r1(3)

(4r1－2r1)2＋ON2

＝(4r1)2

解:(1)OK=2r1得r1=

r2r2r2＝4r1(2)

(4r1－2r1)2＋MO2

＝(4r1)2

主题四、带电粒子在有界磁场中的运动-VθVθ2θ①入射角等于出射角②圆心角=速度位移角的两倍=速度的偏角1.直线边界:+Vθ2θ③比荷相等的正、负粒子以相同V进入同一匀强磁场，则它们R相等,且恰构成一个完整的圆。粒子带什么电？四、带电粒子在有界磁场中的运动负电思考3：只改变速度的方向，带点粒子在磁场运动时间的最小值？600dV-qm思考1：求此磁场的磁感应强度B和在磁场中运动的时间t？rr=2d思考2：减小速度的大小，带点粒子在磁场运动的时间怎么变？先变大后不变四、带电粒子在有界磁场中的运动

放缩圆模型--B思考3：只改变速度的方向，带点粒子在磁场运动时间的最小值？dV-qm思考1：求此磁场的磁感应强度B和在磁场中运动的时间t？r=2d思考2：减小速度的大小，带点粒子在磁场运动的时间怎么变？先变大后不变四、带电粒子在有界磁场中的运动

放缩圆模型--旋转圆模型rrB

--平移圆模型①放缩圆模型：V方向不变,大小变化形成的圆四、带电粒子在有界磁场中的运动2.三大动态圆模型:V大小不变,方向变化形成的圆V大小方向不变,但入射点位置变化形成的圆②旋转圆模型：③平移圆模型：

ACr1＝1m

四、带电粒子在有界磁场中的运动

ACr2＝1mL2＝r2/sin600

四、带电粒子在有界磁场中的运动【练习1】(2022·北京卷·7)正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从P点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示。下列说法正确的是()A.磁场方向垂直于纸面向里B.轨迹1对应的粒子运动速度越来越大C.轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的大D.轨迹3对应的粒子是正电子A课堂练习【练习2】(多选)(2022·辽宁卷·8)粒子物理研究中使用的一种球状探测装置横截面的简化模型如图所示。内圆区域有垂直纸面向里的匀强磁场，外圆是探测器。两个粒子先后从P点沿径向射入磁场，粒子1沿直线通过磁场区域后打在探测器上的M点。粒子2经磁场偏转后打在探测器上的N点。装置内部为真空状态，忽略粒子重力及粒子间相互作用力。下列说法正确的是()A.粒子1可能为中子B.粒子2可能为电子C.若增大磁感应强度，粒子1可能打在探测器上的Q点D.若增大粒子入射速度，粒子2可能打在探测器上的Q点AD课堂练习【练习3】如图所示，物块a带正电，表面都涂有绝缘层的物块b不带电，两物块叠放在光滑水平地面上，空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉物块b，两物块一起无相对滑动地沿地面加速向左运动，下列说法正确的是()A.物块a受到的摩擦力变小B.物块b受到的摩擦力变大C.物块b对地面的压力变大D.地面对物块b的支持力变小C课堂练习【练习4】(多选)如图，立方体区域abcd－a'b'c'd'处在匀强磁场中，带电粒子以一定初速度从a点沿ab方向垂直磁场进入该区域，粒子仅受磁场力，且能通过c'点，则该匀强磁场方向可能()A.由a指向d

B.由a指向d'C.由a'指向d

D.由d指向a'CD课堂练习v0f洛

C课堂练习

【练习6】如图所示，甲、乙、丙三个单摆模型中，轻绳长度相等，绝缘小球的质量和半径相等，最大摆角均小于5°，乙、丙两模型中小球均带正电荷，周围分别有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，摆动过程中绳子一直处于伸直状态。甲、乙、丙三个单摆放在同一地点且互不影响，下列说法正确的是()A.甲、乙、丙三个单摆模型的周期相等B.若只增大甲、乙、丙三个单摆模型中

小球的质量，其运行周期均不变C.若乙单摆模型中的电场强度缓慢减小，其运行周期将逐渐变短D.丙单摆模型中，一个周期内小球向右运动的时间小于向左运动的时间C课堂练习

B课堂练习【练习8】如图，在垂直于纸面向里的匀强磁场中，有一根足够长的均质粗糙杆水平固定，一个带电圆环套在杆上。现给环一个向右的初速度v0，则环所受摩擦力的瞬时功率P与速度v的