2019年高考物理一轮复习精品资料
1.会计算洛伦兹力的大小，并能判断其方向.
2.掌握带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动，并能解决确定圆心、半径、运动轨迹、周期、运动时间等相关问题．
一、洛伦兹力、洛伦兹力的方向和洛伦兹力的公式 1．洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力。 2．洛伦兹力的方向 (1)判定方法：左手定则： 掌心——磁感线垂直穿入掌心；
四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向； 拇指——指向洛伦兹力的方向。
(2)方向特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v决定的平面。 3．洛伦兹力的大小
(1)v∥B时，洛伦兹力F＝0。(θ＝0°或180°) (2)v⊥B时，洛伦兹力F＝qvB。(θ＝90°) (3)v＝0时，洛伦兹力F＝0。 二、带电粒子在匀强磁场中的运动
1．若v∥B，带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做匀速直线运动。
2．若v⊥B，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动。 3．半径和周期公式：(v⊥B)
三、质谱仪和回旋加速器 1．质谱仪
图1
(1)构造：如图1所示，由粒子源、加速电场、偏转磁场和照相底片等构成。 1
(2)原理：粒子由静止被加速电场加速，根据动能定理可得关系式qU＝mv2。
2
mv2
粒子在磁场中受洛伦兹力作用而偏转，做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律得关系式qvB＝。
r由两式可得出需要研究的物理量，如粒子轨道半径、粒子质量、比荷。 1r＝ B
2mUqr2B2q2U
，m＝，＝。 q2UmB2r2
图2
2．回旋加速器
(1)构造：如图2所示，D1、D2是半圆金属盒，D形盒的缝隙处接交流电源。D形盒处于匀强磁场中。 (2)原理：交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等，粒子在圆周运动的过程中一次一次地经过D形盒缝隙，mv2q2B2R2
两盒间的电势一次一次地反向，粒子就会被一次一次地加速。由qvB＝，得Ekm＝，可见粒子获得的最大动R2m能由磁感应强度和D形盒半径决定，与加速电压无关。
高频考点一 对洛伦兹力的理解
例1．下列关于洛伦兹力的说法中，正确的是( ) A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同
B．如果把＋q改为－q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变 C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直 D．粒子在只受到洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变 答案 B
【变式探究】如图1所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向
里，一带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动．下列说法中正确的是( )
图1
A．微粒一定带负电
B．微粒的动能一定减小
C．微粒的电势能一定增加 D．微粒的机械能不变 答案 A
【举一反三】(多选)如图2所示，ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB为倾斜直轨道，BC为与AB相切的圆形轨道，并且圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．质量相同的甲、乙、丙三个小球中，甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电．现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放，都恰好通过圆形轨道的最高点，则( )
图2
A．经过最高点时，三个小球的速度相等 B．经过最高点时，甲球的速度最小 C．甲球的释放位置比乙球的高
D．运动过程中三个小球的机械能均保持不变 答案 CD
2
12mv 1解析 三个小球在运动过程中机械能守恒，有mgh＝mv，在圆形轨道的最高点时对甲有qv1B＋mg＝，对2r22
mv mv 23乙有mg－qv2B＝，对丙有mg＝，可判断v1>v3>v2，选项A、B错误，选项C、D正确．
rr
高频考点二 带电粒子在磁场中的圆周运动
例2．(多选)有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k倍．两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动．与Ⅰ中运动的电子相比，Ⅱ中的电子( )
A．运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍 B．加速度的大小是Ⅰ中的k倍
C．做圆周运动的周期是Ⅰ中的k倍 D．做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等 答案 AC
所以选项A、C正确，选项B、D错误．
【变式探究】空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直于横截面。一质量为m、电荷量为q(q＞0)的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°。不计重力，该磁场的磁感应强度大小为( )
A.C.
3mv0mv0 B． 3qRqR3mv0
qR
3mv0D．
qR
解析： 带电粒子在圆形磁场区域中运动时，如果入射速度沿半径方向，则出射速度也沿半径方向，抓住此几何关系进行求解。若磁场方向垂直于纸面向外，带电粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，由几何关系可知，其运动
相关推荐：
loading