1、2023高考物理精品讲练系列学案：洛伦兹力要点一 洛伦兹力 即学即用1.如下列图,两个相同的半圆形光滑绝缘轨道分别竖直放置在匀强电场E和匀强磁场B中,轨道两端在同一高度上,两个相同的带正电小球a、b同时从轨道左端最高点由静止释放,在运动中都能通过各自轨道的最低点M、N,那么（ ）A.两小球每次到达轨道最低点时的速度都有vNvMB.两小球每次经过轨道最低点时对轨道的压力都有FNFMC.小球b第一次到达N点的时刻与小球a第一次到达M点的时刻相同D.小球b能到达轨道的最右端,小球a不能到达轨道的最右端答案 AD要点二 带电粒子在磁场中运动 即学即用2.质子（H）和粒子（He）从静止开始经相同的电势差
2、加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动,那么这两粒子的动能之比Ek1Ek2= ,轨道半径之比r1r2= ,周期之比T1T2= .答案 12112题型1 带电体在洛伦兹力作用下的运动问题【例1】一个带正电荷的小球沿光滑水平绝缘的桌面向右运动,速度的方向垂直于一个水平方向的匀强磁场,如下列图,飞离桌子边缘落到地板上.设其飞行时间为t1,水平射程为s1,着地速度大小为v1;假设撤去磁场,其余条件不变时,小球飞行时间为t2,水平射程为s2,着地速度大小为v2,那么（ ）A.s1s2B.t1t2C.v1v2D.v1=v2答案 ABD题型2 带电粒子在匀强磁场中的圆周运动【例2】在以坐标原点O为圆心、半径为
3、r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如下列图.一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿-x方向射入磁场,恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y方向飞出.（1）请判断该粒子带何种电荷,并求出其荷质比.（2）假设磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B,该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60角,求磁感应强度B多大此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少答案 （1）负电 （2）题型3 情景建模【例3】图是某装置的垂直截面图,虚线A1A2是垂直截面与磁场区域边界面的交线,匀强磁场分布在A1A2的右侧
4、区域,磁感应强度B=0.4 T,方向垂直纸面向外,A1A2与垂直截面上的水平线夹角为45.在A1A2左侧,固定的薄板和等大的挡板均水平放置,它们与竖直截面交线分别为S1、S2,相距L=0.2 m.在薄板上P处开一小孔,P与A1A2线上点D的水平距离为L.在小孔处装一个电子快门.起初快门开启,一旦有带正电微粒刚通过小孔,快门立即关闭,此后每隔T=3.010-3 s开启一次并瞬间关闭.从S1S2之间的某一位置水平发射一速度为v0的带正电微粒,它经过磁场区域后入射到P处小孔.通过小孔的微粒与挡板发生碰撞而反弹,反弹速度大小是碰前的0.5倍.（1）经过一次反弹直接从小孔射出的微粒,其初速度v0应为多少
5、（2）求上述微粒从最初水平射入磁场到第二次离开磁场的时间.（忽略微粒所受重力影响,碰撞过程无电荷转移,微粒的荷质比=1.0103 C/kg,只考虑纸面上带电微粒的运动）.答案 （1）100 m/s（2）2.810-2 s1.在如下列图的三维空间中,存在方向未知的匀强磁场.一电子从坐标原点出发,沿x轴正方向运动时方向不变;沿y轴正方向运动时,受到沿z轴负方向的洛伦兹力作用.那么当电子从O点沿z轴正方向出发时（ ）A.磁场方向沿x轴正方向B.电子在O点所受洛伦兹力沿y轴正方向C.出发后在xOz平面内,沿逆时针方向做匀速圆周运动D.出发后在yOz平面内,沿顺时针方向做匀速圆周运动答案 BD2.（20
6、23丰城模拟）如下列图,一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底 时的速度为v,假设加上一个垂直纸面向外的磁场,那么滑到底端时 （ ）A.v变大B.v变小C.v不变D.不能确定答案 B3.如下列图,下端封闭、上端开口,高h=5 m、内壁光滑的细玻璃管竖直放置,管底有一质量m=10 g、电荷量q=0.2 C的小球.整个装置以v=5 m/s的速度沿垂直于磁场方向进入B=0.2 T、方向垂直纸面向里的匀强磁场,由于外力的作用,玻璃管在磁场中的速度保持不变,最终小球从上端管口飞出.取g=10 m/s2.求:（1）小球的带电性.（2）小球在管中运动的时间.（3）小球在管内运动过程中增加的机械能.答案 （
7、1）带正电 （2）1 s （3）1 J4.如下列图,在某空间实验室中,有两个靠在一起的等大的圆柱形区域,分别存在着等大反向的匀强磁场,磁感应强度B=0.10 T,磁场区域半径r= m,左侧区圆心为O1,磁场向里,右侧区圆心为O2,磁场向外,两区域切点为C.今有质量m=3.210-26 kg、带电荷量q=1.610-19 C的某种离子,从左侧区边缘的A点以速度v=106 m/s正对O1的方向垂直射入磁场,它将穿越C点后再从右侧区穿出.求:（1）该离子通过两磁场区域所用的时间.（2）离子离开右侧区域的出射点偏离最初入射方向的侧移距离多大（侧移距离指垂直初速度方向上移动的距离）.答案 （1）4.1910-6 s（2）2 m
