2027届新高考物理热点精准复习磁场对运动电荷的作用

2027届新高考物理热点精准复习磁场对运动电荷的作用考点一洛伦兹力强基础•教考衔接1.洛伦兹力:磁场对

的作用力叫洛伦兹力。2.洛伦兹力的方向(1)方向特点:F⊥B,F⊥v,即F垂直于B和v决定的

。

B、v方向可成任意夹角

(2)判定方法:

定则。

注意区分正、负电荷3.洛伦兹力的大小(1)v∥B时,洛伦兹力F=

。(θ=0°或180°)

(2)v⊥B时,洛伦兹力F=

。(θ=90°)

(3)v与B的夹角为θ时,F=

。运动电荷平面左手0qvBqvBsinθ√×√×研考点•精准突破考向一洛伦兹力的理解与应用1.洛伦兹力的理解(1)利用左手定则判断洛伦兹力的方向,注意区分正、负电荷。(2)当电荷运动方向发生变化时,洛伦兹力的方向也随之变化。(3)运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用。(4)洛伦兹力永不做功。2.洛伦兹力与静电力的比较

比较项洛伦兹力静电力产生条件v≠0且v不与B平行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,F⊥vF∥E做功情况任何情况下都不做功可能做功,也可能不做功典题1(2023海南卷)如图所示,带正电的小球竖直向下射入垂直于纸面向里的匀强磁场,下列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.小球运动过程中速度不变C.小球运动过程中加速度保持不变D.小球受到的洛伦兹力对小球做正功A解析

小球带正电,由左手定则可知刚进入磁场时受到的洛伦兹力水平向右,A正确;小球受洛伦兹力和重力的作用,做曲线运动,速度方向时刻变化,

B错误;重力方向始终竖直向下,洛伦兹力方向始终与速度方向垂直,速度方向时刻变化,则合力方向时刻变化,由牛顿第二定律知加速度方向时刻变化,

C错误;洛伦兹力始终与小球的速度方向垂直,故洛伦兹力对小球不做功,D错误。考向二洛伦兹力作用下带电体的运动带电体在磁场中做变速直线运动时,速度大小的改变会直接导致洛伦兹力大小发生变化。洛伦兹力的变化会进一步影响带电体与接触面间的弹力,若接触面粗糙,弹力的改变会连带引发摩擦力的变化。摩擦力作为影响运动状态的外力,其变化会使带电体的加速度随之改变。典题2

[一题多变](多选)如图所示,粗糙木板MN竖直固定在方向垂直于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

考点二带电粒子在匀强磁场中的运动强基础•教考衔接1.在匀强磁场中,当带电粒子沿平行于磁场方向运动时,粒子做

运动。匀速直线

匀速圆周无关比荷磁感应强度

√××√研考点•精准突破

2.圆心的确定(1)已知入射点、入射方向和出射点、出射方向时,可通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)(2)已知入射方向和入射点、出射点的位置时,可以通过入射点作入射方向的垂线,连接入射点和出射点,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)

A

典题4(2025北京卷)北京谱仪是北京正负电子对撞机的一部分,它可以利用带电粒子在磁场中的运动测量粒子的质量、动量等物理量。考虑带电粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中的运动,且不计粒子间相互作用。(1)一个电荷量为q0的粒子的速度方向与磁场方向垂直,推导出粒子的运动周期T与质量m的关系。(2)两个粒子质量相等、电荷量均为q,粒子1的速度方向与磁场方向垂直,粒子2的速度方向与磁场方向平行,在相同的时间内,