高中物理专题训练洛伦兹力

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2025届高考物理一轮复习专题卷：安培力与洛伦兹力(含解析)

2025届高考物理一轮复习专题卷：安培力与洛伦兹力一、单选题1．如图所示，一带负电的粒子(不计重力)进入磁场中，图中的磁场方向、速度方向及带电粒子所受的洛伦兹力方向标示正确的是( )A.B.C.D.2．速度选择器是质谱仪的重要组成部分，工作时电场和磁场联合作用，从各种速率的带电粒子中选择出具有一定速率的粒子。

下列结构能成为速度选择器的是( )A. B.C. D.3．图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。

定子是仅匝数n 不同的两线圈，，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O 的距离相等，且均连接阻值为R 的电阻，转子是中心在O 点的条形磁铁，绕O 点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。

不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是( )12n nA.两线圈产生的电动势的有效值相等B.两线圈产生的交变电流频率相等C.两线圈产生的电动势同时达到最大值D.两电阻消耗的电功率相等4．某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止。

按照老师建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且能很快停止。

下列说法正确的是( )A.未接导线时，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势B.未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用C.接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势D.接上导线后，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用5．如图所示，为高中物理实验室常用的磁电式电流表的内部结构，基本组成部分是磁体和放在磁体两极之间的线圈，其物理原理就是通电线圈因受安培力而转动。

电流表的两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。

关于磁电式电流表，下列说法正确的是( )A.铁质圆柱内部磁感应强度为零B.线圈的磁通量始终为零C.线圈转动时，螺旋弹簧变形，反抗线圈转动D.电流不为零，线圈停止转动后不再受到安培力6．如图所示，一段长方体金属导电材料，左右两端面的边长为a 和b 内有带电量为的自由电子，已知该导电材料单位体积内自由电子数为n ；导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度为B 。

专题9.3 洛伦兹力—高考物理一轮复习练习

专题9.3 洛伦兹力一、单选题1．如图所示，通电直导线通有竖直向上的电流，其右侧一个初速度为v的电子，沿平行于通电长直导线的方向向上射出，不计电子重力，则（）A．电子将向左偏转，速率不变B．电子将向右偏转，速率不变C．电子运动方向不变，速率不变D．电子将向右偏转，速率改变2．在以下几幅图中，洛伦兹力的方向判断正确的是（）A．B．C．D．3．某种高速带电粒子流，具有较强的穿透能力。

如图虚线为该粒子流在气泡室中穿透一张黑纸的粒子径迹照片，气泡室里有垂直纸面的匀强磁场，不计粒子重力及粒子间相互作用，下列说法正确的是（）A．磁场方向一定垂直纸面向里B．磁场方向一定垂直纸面向外C．粒子一定从左向右穿越黑纸D．粒子一定从右向左穿越黑纸4．如图所示，三根相互平行的固定长直导线1L、2L和3L垂直纸面如图放置，与坐标原点分别位于边长为a的正方形的四个点上，1L与2L中的电流均为I，方向均垂直于纸面向外，3L 中的电流为2I，方向垂直纸面向里（已知电流为I的长直导线产生的磁场中，距导线r处的磁感应强度kIBr，其中k为常数）。

某时刻有一质子（电量为e）正好沿与x轴正方向成45°斜向上经过原点O，速度大小为v，则质子此时所受磁场力为（）A．方向垂直纸面向里，大小为23kIveaB．方向垂直纸面向外，大小为322kIve aC ．方向垂直纸面向里，大小为32kIvea D ．方向垂直纸面向外，大小为32kIvea5．如图所示，在匀强磁场中，124112H,H,α(He)三种粒子从同一地点垂直进入磁场，1211H,H 速度方向竖直向上，42α(He)速度方向竖直向下，速率大小相等，磁场足够大，不计重力及粒子间的相互作用，则三个粒子的运动轨迹可能是（）A ．B ．C ．D ．6．如图所示，一个带电的物体从光滑绝缘斜面顶点静止释放，处在垂直纸面向外的磁场之中，磁感应强度为B ，斜面固定，运动一段时间，物体离开斜面，已知斜面倾角，离开时的速度v ，重力加速度g ，可以判断或计算出来的是（） A ．物体带负电 B ．物体的带电量大小 C ．物体的质量 D ．物体在斜面上运动的时间7．如图所示，内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环径口的带正电的小球，以速率v 沿逆时针方向匀速转动，若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B 随时间均匀增加的匀强磁场，设运动过程中小球带电量不变，那么（） A ．小球对玻璃环的压力一定不断增大 B ．小球受到的磁场力一定不断增大C ．小球先沿逆时针方向减速运动，过一段时间后沿顺时针方向加速运动D ．磁场力对小球一直做负功8．如图所示，足够大的垂直纸面向里的匀强磁场中固定一光滑斜面，A 、B 叠放在斜面上，A 带正电，B 不带电且上表面绝缘。

高考物理磁场精讲精练洛伦兹力

洛伦兹力一、洛伦兹力1．定义：运动电荷在磁场中所受的力． 2．大小 (1)v ∥B 时，F ＝0. (2)v ⊥B 时，F ＝qvB.(3)v 与B 夹角为θ时，F ＝qvBsin_θ.3．方向(1)判定方法：应用左手定则，注意四指应指向正电荷运动方向或负电荷运动的反方向．(2)方向特点：F ⊥B ，F ⊥v.即F 垂直于B 、v 决定的平面．(注意B 和v 可以有任意夹角)．由于F 始终垂直于v 的方向，故洛伦兹力永不做功．二、带电粒子在磁场中的运动1．若v ∥B ，带电粒子以入射速度v 做匀速直线运动．2．若v ⊥B ，带电粒子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．基本公式(1)向心力公式：qvB ＝m v 2r. (2)轨道半径公式：r ＝mv Bq. (3)周期公式：T ＝2πr v ＝2πm qB. f ＝1T ＝Bq 2πm. ω＝2πT ＝2πf ＝Bq m . 判断正误(1)洛伦兹力和安培力的方向都与磁场方向垂直．(√)(2)粒子在只受到洛伦兹力作用时运动的动能不变．(√)(3)运动电荷进入磁场后(无其他力作用)可能做匀速直线运动．(√)(4)洛伦兹力可以做正功、做负功或不做功．(×)(5)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与速度的大小无关．(√)(6)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径与粒子的比荷成正比．(×)例题1．如图所示，电子枪射出的电子束进入示波管，在示波管正下方有竖直放置的通电环形导线，则示波管中的电子束将( )A ．向上偏转B ．向下偏转C ．向纸外偏转D ．向纸里偏转解析：选A.由安培定则知，环形导线在示波管处产生的磁场方向垂直于纸面向外，由左手定则可判断，电子受到的洛伦兹力方向向上，A 正确．例题2．如图，MN 为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)．一带电粒子从紧贴铝板上表面的P 点垂直于铝板向上射出，从Q 点穿越铝板后到达PQ 的中点O.已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变．不计重力．铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为( )A ．2B ． 2C ．1 D.22解析：选D.根据洛伦兹力提供向心力得qvB ＝mv 2R ，粒子的动能E k ＝12mv 2，由此得磁感应强度B 1＝2mE k qR，结合题意知动能和半径都减小为原来的一半，则磁感应强度B 2＝2m ·12E k q ·12R ，故B 1B 2＝22，故D 正确．考点一对洛伦兹力的理解1．洛伦兹力的特点(1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面．(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)洛伦兹力一定不做功．2．洛伦兹力与安培力的联系及区别(1)安培力是洛伦兹力的宏观表现，二者是相同性质的力，都是磁场力．(2)安培力可以做功，而洛伦兹力对运动电荷不做功．3．洛伦兹力与电场力的比较对点自测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、速度均不变解析：选B.因为洛伦兹力的大小不但与粒子速度大小有关，而且与粒子速度的方向有关，如当粒子速度与磁场垂直时F＝qvB，当粒子速度与磁场平行时F＝0.又由于洛伦兹力的方向永远与粒子的速度方向垂直，因而速度方向不同时，洛伦兹力的方向也不同，所以A选项错．因为＋q改为－q且速度反向，由左手定则可知洛伦兹力方向不变，再由F＝qvB知大小也不变，所以B选项正确．因为电荷进入磁场时的速度方向可以与磁场方向成任意夹角，所以C选项错．因为洛伦兹力总与速度方向垂直，因此，洛伦兹力不做功，粒子动能不变，但洛伦兹力可改变粒子的运动方向，使粒子速度的方向不断改变，所以D选项错．2．(多选)如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，O为M、N连线的中点，连线上a、b两点关于O点对称．导线均通有大小相等、方向向上的电流．已知长直导线周围产生的磁场的磁感应强度B＝k Ir，式中k是常数，I是导线中的电流，r为对应点到导线的距离．一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿MN连线运动到b点．关于上述过程，下列说法正确的是( ) A．小球先做加速运动后做减速运动B．小球一直做匀速直线运动C．小球对桌面的压力先减小后增大D．小球对桌面的压力一直在增大解析：选BD.由右手螺旋定则可知，M处的通电导线在MO区域产生的磁场垂直于MO向里，离导线越远磁场越弱，所以磁场由M到O逐渐减弱；N处的通电导线在ON区域产生的磁场垂直于ON向外，由O到N逐渐增强，带正电的小球由a点沿连线MN运动到b点，受到的洛伦兹力F＝Bqv为变力，则从M到O洛伦兹力的方向向上，随磁场的减弱而减小，从O到N洛伦兹力的方向向下，随磁场的增强而增大，所以对桌面的压力一直在增大，D正确，C错误；由于桌面光滑，洛伦兹力始终沿竖直方向，所以小球在水平方向上不受力，做匀速直线运动，B正确、A错误．3．如图所示，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( ) 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．微粒的机械能不变解析：选A.对该微粒进行受力分析得：它受到竖直向下的重力、水平方向的电场力和垂直速度方向的洛伦兹力，其中重力和电场力是恒力，由于粒子沿直线运动，则可以判断出其受到的洛伦兹力也是恒定的，即该粒子是做匀速直线运动，动能不变，所以B项错误；如果该微粒带正电，则受到向右的电场力和向左下方的洛伦兹力，所以微粒受到的力不会平衡，故该微粒一定带负电，A项正确；该微粒带负电，向左上方运动，所以电场力做正功，电势能一定是减小的，C项错误；因为重力势能增加，动能不变，所以该微粒的机械能增加，D项错误．理解洛伦兹力的四点注意(1)正确分析带电粒子所在区域的合磁场方向．(2)判断洛伦兹力方向时，特别区分电荷的正、负，并充分利用F⊥B、F⊥v的特点．(3)计算洛伦兹力大小时，公式F＝qvB中，v是电荷与磁场的相对速度．(4)洛伦兹力对运动电荷(或带电体)不做功、不改变速度的大小，但它可改变运动电荷(或带电体)速度的方向，影响带电体所受其他力的大小，影响带电体的运动时间等．高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

新课标高二物理下学期期末考试分类汇编洛伦兹力(含答案及解析)

新课标高二物理下学期期末考试分类汇编：专题02 洛伦兹力一、洛伦兹力的方向1．（2022·湖南·高二学业考试）甲、乙两个质量和电荷量都相同的带正电的粒子（重力及粒子之间的相互作用力不计），分别以速度v 甲和v 乙垂直磁场方向射入匀强磁场中，且甲乙>v v （下列各图中的v 表示粒子射入磁场的方向），则甲乙两个粒子的运动轨迹正确的是（）A ．B ．C ．D ．【答案】A【解析】CD ．根据左手定则可判断带正电的粒子在磁场中向上偏转，选项CD 错误； AB ．根据洛伦兹力提供向心力有2v qvB m R= 解得mv R qB= 由于甲乙>v v ，则R R >甲乙选项A 正确，B 错误。

故选A 。

2．（2022·黑龙江·嫩江市第一中学校高二期中）下列各图中标出了磁场B 和正电荷运动速度v 的方向，该时刻粒子所受洛伦兹力沿纸面向右的是（）A ．B ．C．D．【答案】D【解析】A．由左手定则可知洛仑兹力方向垂直纸面向里，故A错误；B．带电粒子运动方向与磁场方向平行，不受洛伦兹力，故B错误；C．由左手定则可知洛仑兹力方向沿纸面向左，故C错误；D．由左手定则可知洛仑兹力方向沿纸面向右，故D正确。

故选D。

3．（2022·安徽·安庆市第二中学高二期中）在地球赤道上，某放射源产生的一束β粒子（即电子）沿竖直向上的方向射出，考虑到地磁场的影响，这一束β粒子的运动轨迹将（）A．向东偏转B．向西偏转C．向南偏转D．向北偏转【答案】A【解析】赤道处的磁场方向从南向北，带负电的β粒子沿竖直向上的方向射出，根据左手定则可知其运动轨迹将向东偏转。

故选A。

4．（2022·广东韶关实验中学高二阶段练习）下列关于图中各带电粒子所受洛伦兹力的方向或带电粒子的带电性的判断正确的是（）A．洛伦兹力方向竖直向下B．洛伦兹力方向垂真纸面向里C．粒子带负电D．洛伦兹力方向垂直纸面向外【答案】BD【解析】A ．粒子带负电，根据左手定则，四指指向左，手心向里，大拇指向上，即洛伦兹力方向竖直向上，故A 错误；B ．粒子带负电，根据左手定则，四指指向上，手心向左，大拇指指向里，所以洛伦兹力方向垂真纸面向里，故B 正确；C ．根据左手定则，手心向外，大拇指指向上，四指指向与速度方向相同，所以粒子带正电，故C 错误；D ．粒子带负电，根据左手定则，四指指向左，手心向上，所以大拇指指向外，所以洛伦兹力方向垂直纸面向外，故D 正确。

高考物理磁场精讲精练洛伦兹力典型习题

洛伦兹力典型习题1．(多选)如图所示，一只阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线AB 时，发现射线的径迹向下偏，则( )A ．导线中的电流从A 流向B B ．导线中的电流从B 流向AC ．若要使电子束的径迹向上偏，可以通过改变AB 中的电流方向来实现D ．电子束的径迹与AB 中的电流方向无关解析：选BC.由于AB 中通有电流，在阴极射线管中产生磁场，电子受到洛伦兹力的作用而发生偏转，由左手定则可知，阴极射线管中的磁场方向垂直纸面向里，所以根据安培定则，AB 中的电流从B 流向A.当AB 中的电流方向变为从A 流向B 时，则AB 上方的磁场方向变为垂直纸面向外，电子所受的洛伦兹力变为向上，电子束的径迹变为向上偏转．选项B 、C 正确．2．两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行．一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的( )A ．轨道半径减小，角速度增大B ．轨道半径减小，角速度减小C ．轨道半径增大，角速度增大D ．轨道半径增大，角速度减小解析：选D.因洛伦兹力不做功，故带电粒子从较强磁场区域进入到较弱的磁场区域后，其速度大小不变，由r ＝mv qB 知，轨道半径增大；由角速度ω＝vr知，角速度减小，选项D 正确．3．如图所示，半径为R 的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外．一电荷量为q(q>0)、质量为m 的粒子沿平行于直径ab 的方向射入磁场区域，射入点与ab 的距离为R2，已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则粒子的速率为(不计重力)( )A.qBR 2m B ．qBRmC.3qBR2mD.2qBRm解析：选B. 如图所示，粒子做圆周运动的圆心O 2必在过入射点垂直于入射速度方向的直线EF 上，由于粒子射入、射出磁场时运动方向间的夹角为60°，故圆弧ENM 对应圆心角为60°，所以△EMO 2为等边三角形．由于O 1D ＝R2，所以∠EO 1D ＝60°，△O 1ME 为等边三角形，所以可得到粒子做圆周运动的半径EO 2＝O 1E ＝R ，由qvB ＝mv 2R ，得v ＝qBRm，B 正确．4．如图为质谱仪的结构原理图，磁场方向如图，某带电粒子穿过S ′孔打在MN 板上的P 点．则( )A ．该粒子一定带负电B ．a 极板电势一定比b 极板高C ．到达P 点粒子的速度大小与a 、b 间电、磁场强弱无关D ．带电粒子的qm比值越大，PS ′间距离越大解析：选B.粒子在MN 右侧的磁场中向上偏转，由左手定则可知粒子带正电，故A 错误；由左手定则可知，粒子在选择器中受向上的洛伦兹力，此时粒子受力平衡，电场力的方向向下，所以电场强度的方向也向下，a 极板电势一定比b 极板高，故B 正确；由qE ＝qvB ab 可知，粒子的速度v ＝EB ab ，到达P 点粒子的速度大小与a 、b 间电、磁场强弱有关，故C 错误；由洛伦兹力提供向心力得qvB ＝mv 2r ，则q m ＝vBr ，知比荷越大，r 越小，PS ′间距离越小，故D 错误．5．如图所示，沿x 方向有界、沿y 方向无界的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直纸面向内，大量的速率不同的电子(不计重力)从O 点沿x 轴正方向进入磁场，最终离开磁场．下列判断正确的是( )A ．所有的电子都向x 轴下方偏转B ．所有的电子都做类平抛运动C ．所有的电子在磁场中运动时速度不变D ．只要是速率不同的电子，它们在磁场中运动的时间就一定不同解析：选A.根据左手定则，可以判断电子受到的洛伦兹力的方向向下，所以所有的电子都向x 轴下方偏转，A 正确．电子在磁场中做匀速圆周运动，B 错误．洛伦兹力对电荷不做功，所有的电子在磁场中运动时速度大小不变，但方向时刻改变，C 错误．电子的速度不同，所有电子在磁场旋转半个圆周后射出磁场，t ＝T 2＝πmBq都相同，它们运动的时间都相同，D 错误．6．如图，ABCD 是一个正方形的匀强磁场区域，经相等加速电压加速后的甲、乙两种带电粒子分别从A 、D 射入磁场，均从C 点射出，则它们的速率v 甲∶v 乙和它们通过该磁场所用时间t 甲∶t 乙的值分别为( )A ．1∶1 2∶1B ．1∶2 2∶1C ．2∶1 1∶2D ．1∶2 1∶1解析：选B.带电粒子在电场中加速有qU ＝12mv 2，带电粒子在磁场中偏转有qvB ＝m v 2R ，联立解得v ＝2UBR ，即v ∝1R ，故v 甲v 乙＝R 乙R 甲＝12；甲粒子在磁场中偏转用时t 甲＝πR 甲2v 甲，乙粒子在磁场中偏转用时t 乙＝πR 乙v 乙可得，t 甲t 乙＝R 甲v 乙2R 乙v 甲＝21.由以上分析计算可知选项B 正确． 7．美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量的带电粒子方面前进了一步．如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在A 、C 板间，带电粒子从P 0处由静止释放，并沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D 形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动．对于这种改进后的回旋加速器．下列说法正确的是( )A ．带电粒子每运动一周被加速一次B ．P 1P 2＝P 2P 3C ．加速粒子的最大速度与D 形盒的尺寸无关 D ．加速电场方向需要做周期性的变化解析：选A.由图可知带电粒子每运动一周被加速一次，加速电场方向不需要做周期性变化，A 正确，D 错误．由动能定理得nqU ＝12mv 2，又qBv ＝m v 2R ，可得R ＝1B2nmUq，R 与加速次数不成正比，故B 错误．最大动能为E k ＝(qBR 0)22m，R 0为D 形盒半径，可知C 错误．8．(多选)如图所示，带正电的A 粒子和B 粒子先后以同样大小的速度从宽度为d 的有界匀强磁场的边界上的O 点分别以30°和60°(与边界的夹角)射入磁场，又都恰好不从另一边界飞出，则下列说法中正确的是( )A ．A 、B 两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比是13B ．A 、B 两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比是32＋3C ．A 、B 两粒子m q 之比是13D ．A 、B 两粒子m q 之比是32＋3解析：选BD.由题意知，粒子在磁场中运动时由洛伦兹力提供向心力，根据Bqv ＝m v 2r ，得r ＝mvBq .由几何关系可得，对粒子B ：r B cos 60°＋r B ＝d ，对粒子A ：r A cos 30°＋r A ＝d ，联立解得r A r B ＝32＋3，所以A错误，B 正确．再根据r ＝mv Bq ，可得A 、B 两粒子m q 之比是32＋3，故C 错误，D 正确．9．如图所示，两匀强磁场方向相同，以虚线MN 为理想边界，磁感应强度分别为B 1、B 2.一个质量为m 、电荷量为e 的电子从MN 上的P 点沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场B 1中，其运动轨迹为图中虚线所示的“心”形图线．则以下说法正确的是( )A ．电子的运行轨迹为PENCMDPB ．电子运行一周回到P 用时为T ＝2πmB 1eC ．B 1＝2B 2D ．B 1＝4B 2解析：选C.根据左手定则可知：电子从P 点沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场B 1时，受到的洛伦兹力方向向上，所以电子的运行轨迹为PDMCNEP ，故A 错误；电子在整个过程中，在匀强磁场B 1中运动两个半圆，即运动一个周期，在匀强磁场B 2中运动半个周期，所以T ＝2πm B 1e ＋πmB 2e ，故B 错误；由图象可知，电子在匀强磁场B 1中运动半径是在匀强磁场B 2中运动半径的一半，根据r ＝mvBe 可知，B 1＝2B 2，故C 正确，D 错误．10．(多选)如图所示，宽度为d 的双边界有界磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B.一质量为m 、带电荷量为＋q 的带电粒子(不计重力)从MN 边界上的A 点沿纸面垂直MN 以初速度v 0进入磁场．已知该带电粒子的比荷q m ＝v 02Bd，其中A ′为PQ 上的一点，且AA ′与PQ 垂直．则下列判断正确的是( )A ．该带电粒子进入磁场后将向下偏转B ．该带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为2dC ．该带电粒子打在PQ 上的点与A ′点的距离为3dD ．该带电粒子在磁场中运动的时间为πd3v 0解析：选BD.由左手定则知，该带电粒子进入磁场后将向上偏转，故A 错误．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有qv 0B ＝m v 20R ，解得R ＝mv 0qB ，又因为带电粒子的比荷q m ＝v 02Bd ，则有R ＝2d ，故B 正确．由几何关系可知，该带电粒子打在PQ 上的点与A ′点的距离为s ＝R(1－cos 30°)＝2d ×⎝ ⎛⎭⎪⎫1－32＝(2－3)d ，故C 错误．由图可知，该带电粒子在匀强磁场中运动的圆心角为θ＝π6，所以粒子在磁场中运动的时间t ＝2πm qB ×112＝πd3v 0，故D 正确．11．如图所示，在平面直角坐标系xOy 的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m ＝5.0×10－8kg 、电荷量为q ＝1.0×10－6C 的带电粒子．从静止开始经U 0＝10 V 的电压加速后，从P 点沿图示方向进入磁场，已知OP ＝30 cm ，(粒子重力不计，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，求：(1)带电粒子到达P 点时速度v 的大小；(2)若磁感应强度B ＝2.0 T ，粒子从x 轴上的Q 点离开磁场，求OQ 的距离； (3)若粒子不能进入x 轴上方，求磁感应强度B ′满足的条件．解析：(1)对带电粒子的加速过程，由动能定理qU ＝12mv 2代入数据得：v ＝20 m/s(2) 带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有：qvB ＝mv 2R 得R ＝mv qB代入数据得：R ＝0.50 m 而OPcos 53°＝0.50 m故圆心一定在x 轴上，轨迹如图甲所示．由几何关系可知：OQ ＝R ＋Rsin 53° 故OQ ＝0.90 m(3)带电粒子不从x 轴射出(如图乙)，由几何关系得： OP ＞R ′＋R ′cos 53°① R ′＝mv qB ′②由①②并代入数据得：B ′＞163 T ＝5.33 T(取“≥”照样给分)答案：(1)20 m/s (2)0.90 m (3)B ′＞5.33 T12．如图所示，一个带负电的粒子沿磁场边界从A 点射出，粒子质量为m 、电荷量为－q ，其中区域Ⅰ、Ⅲ内的匀强磁场宽为d ，磁感应强度为B ，垂直纸面向里，区域Ⅱ宽也为d ，粒子从A 点射出后经过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域后能回到A 点，不计粒子重力．(1)求粒子从A 点射出到回到A 点经历的时间t ；(2)若在区域Ⅱ内加一水平向左的匀强电场且区域Ⅲ的磁感应强度变为2B ，粒子也能回到A 点，求电场强度E 的大小；(3)若粒子经Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域后返回到区域Ⅰ前的瞬间使区域Ⅰ的磁场反向且磁感应强度减半，则粒子的出射点距A 点的距离为多少？解析：(1)因粒子从A 点出发，经过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域后能回到A 点，由对称性可知粒子做圆周运动的半径为r ＝d由Bqv ＝m v 2r 得v ＝Bqdm所以运动时间为t ＝2πr＋2d v ＝2πm＋2mBq .(2)在区域Ⅱ内由动能定理得 qEd ＝12mv 21－12mv 2由题意知在区域Ⅲ内粒子做圆周运动的半径仍为r ＝d 由2Bqv 1＝m v 21r 得v 1＝2Bqd m联立解得E ＝3dqB22m.(3)改变区域Ⅰ内磁场后，粒子运动的轨迹如图所示．由12Bqv ＝m v2R 得R ＝2d 所以OC ＝R 2－d 2＝3d粒子出射点距A 点的距离为s ＝r ＋R －OC ＝(3－3)d. 答案：(1)2πm＋2m Bq (2)3dqB 22m(3)(3－3)d高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

高中物理专题训练洛伦兹力

可能为零，故微粒一定带负电，受力分析如图乙所示，故
A 正确， B 错；静电
力做正功，微粒电势能减小，机械能增大，故
C 错， D 正确．
孔 S.据题意，能够通过小孔的电子，其速率满足下式：
evB＝eE，解得： v＝ .
又因为 E＝，所以 v ＝ .将 U＝ 300 V ， B＝ 0.06 T ， d＝ 0.05 m 代入上式，得 v ＝10 5m/s. 即只有速率为 10 5m/s 的电子才可以通过小孔 S.
现在给小球一个水平向右的初速度
v0 ，假设细杆足够
长，小球在运动过程中电量保持不变，杆上各处的动摩
擦因数相同，则小球运动的速度 v 与时间 t 的关系图象
可能是（）
A．物体的速度由 v 减小到零的时间等于
B．物体的速度由 v 减小到零的时间大于
C．若另加一个电场强度大小为做匀速运动
，方向水平向右的匀强电场，物体将
9.【答案】 20 m/s 方向与电场方向夹角 60 °斜向右上方
磁场对运动电荷的作用力
1. 质量为 m 、带电荷量为 q 的小物块，从倾角为的光滑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，下面说法中正确的
是（）
A ．小物块一定带正电荷
B．小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动
D ．若另加一个电场强度大小为
，方向竖直向上的匀强电场，物体将
向水平向右，匀强磁场方向垂直于纸面水平向里。
B＝ 1 T， E＝ 10 N/C ，现
有一个质量为 m ＝ 2 × 1－0 6kg ，电荷量 q ＝ 2 × 1－0 6C 的液滴以某一速度进入该

高二物理洛仑兹力专题训练-有答案、精心总结

洛仑兹力练习题1.如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场(磁场足够大、磁感应强度为B)，一个+q质量为m的粒子以速度v0沿与x轴成30°角的方向从原点射入磁场中，在磁场中运动的时间为t1; 一个-q质量为m的粒子以相同速度v0沿与x轴成30°角的方向从原点射入磁场中，在磁场中运动的时间为t2;则t1和t2时间之比为（不计粒子的重力）（）A．1∶1B．1∶C．1∶2D．2∶12.如下图甲所示，以MN为界的两匀强磁场B1＝2B2，一带电＋q、质量m的粒子从O点垂直MN进入B1磁场，则经过多长时间它将向下通过O点(不计粒子重力)()3.如图所示垂直纸面向里的有界匀强磁场的宽度为d，在纸面内，相同的带正电的粒子（不计重力）从左边界的A点以大小相同的初速度，沿各种方向垂直射入磁场，有些粒子从右边界射出磁场，有些粒子从左边界射出磁场。

已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，周期为T，且R=d，下列说法中正确的是（）4.如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过时间△t从C点射出磁场，与水平方向成60°角。

现将带电粒子的速度变为v/3，仍从点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为（）5.如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上(与纸面平行)，磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为m a、m b、m c，已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动.下列选项正确的是( )A.m a＞m b＞m cB.m b＞m a＞m cC.m c＞m a＞m bD.m c＞m b＞m a##6.三个速度大小不同的同种带电粒子（重力不计），沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中运动的时间之比为（）A ．3：2：1B ．1：：C ．1：1：1D ．1：2：37.如图所示，匀强磁场的边界为直角三角形，∠EGF=30°，已知磁感应强度为B ，方向垂直纸面向里．F 处有一粒子源，沿FG 方向发射出大量带正电荷q 的同种粒子，粒子质量为m ，粒子的初速度v0大小可调，则下列说法正确的是( )多选A ．若粒子能到达EG 边界，则粒子速度越大，从F 运动到EG 边的时间越长B ．无论v0取何值，粒子都无法到达E 点C ．能到达EF 边界的所有粒子所用的时间均相等D ．粒子从F 运动到EG 边所用的最长时间为qB m 658.在一个边长为a 的等边三角形区域内分布着磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，如图所示，一质量为m 、电荷量为+q 的带正电粒子沿AB 边射入磁场中，为使该粒子能从BC 边射出，带电粒子的初速度大小至少为。

《1.2 洛伦兹力》(同步训练)高中物理选择性必修第二册_沪教版_2024-2025学年

《1.2 洛伦兹力》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、下列关于洛伦兹力的叙述中，正确的是：A、洛伦兹力总是指向带电粒子的瞬时速度方向。

B、洛伦兹力只存在于磁场中运动的带电粒子之间。

C、运动的电荷在磁场中不论电荷的速度方向如何，都会受到洛伦兹力的作用。

D、洛伦兹力是使带电粒子在磁场中做圆周运动或螺旋运动的原因。

2、一质子（电荷量为e）以速度v进入垂直于其运动方向的均匀磁场中，已知磁感应强度为B，则光电受洛伦兹力的即时表达式为：A、F = evBB、F = vBeC、F = BevD、F = Bv/e3、一束带电粒子在垂直于其运动方向的磁场中运动，以下关于洛伦兹力方向的描述正确的是：A. 洛伦兹力的方向与粒子的运动方向相同B. 洛伦兹力的方向与粒子的运动方向垂直C. 洛伦兹力的方向与粒子的速度方向相同D. 洛伦兹力的方向与粒子的电荷性质有关4、一个带正电的质子在磁场中做匀速圆周运动，以下关于磁场对质子作用力的描述正确的是：A. 磁场力对质子不做功B. 磁场力使质子的动能增加C. 磁场力使质子的速度增加D. 磁场力使质子的动量改变5、一束电子束以速度(v)垂直进入匀强磁场，受到的洛伦兹力为(F)，若电子的速度提高为原来的(2)倍，则洛伦兹力变为原来的（）倍。

A、1倍B、2倍C、4倍D、1.5倍6、在地球上空某处，静止的电子沿北向南的方向进入地磁场区域，受到地磁场的洛伦兹力将使电子的运动方向（）。

A、向西偏转B、向东偏转C、向下偏转D、沿运动方向加速7、一个静止的电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用后，A、电荷的速度方向一定与磁场方向平行B、电荷的速度方向一定与磁场方向垂直C、电荷的动能一定减小D、电荷所受的洛伦兹力的方向与运动方向恒不共线二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、以下哪些情况中，带电粒子在磁场中会受到洛伦兹力作用？A. 带电粒子速度方向与磁场方向平行B. 带电粒子速度方向与磁场方向垂直C. 带电粒子速度方向与磁场方向成锐角D. 带电粒子速度方向与磁场方向成钝角2、在磁场中，一个电子的速度方向与磁场方向垂直，电子受到的洛伦兹力大小为(F)，若将电子的速度方向改为与磁场方向成(30∘)角，那么电子受到的洛伦兹力大小将是多少？F)A.(√32F)B.(12F)C.(√33D.(√3F)3、一质子（电荷量为+e，质量为m）在匀强磁场中做匀速圆周运动，其速度大小为v，磁感应强度大小为B。

物理高二洛伦兹力测试题及答案

洛伦兹力测试1、一个电子以一定初速度进入一匀强场区（只有电场或只有磁场不计其他作用）并保持匀速率运动，下列说法正确的是（）A．电子速率不变，说明不受场力作用B．电子速率不变，不可能是进入电场C．电子可能是进入电场，且在等势面上运动D．电子一定是进入磁场，且做的圆周运动2、如图—10所示，正交的电磁场区域中，有两个质量相同、带同种电荷的带电粒子，电量分别为q a、q b.它们沿水平方向以相同的速率相对着匀速直线穿过电磁场区，则（）A．它们带负电，且q a＞q b. B．它们带负带电，q a＜q bC．它们带正电，且q a＞q b. D．它们带正电，且q a＜q b. . 图-103、如图—9所示，带正电的小球穿在绝缘粗糙直杆上，杆倾角为θ，整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于杆斜向上的匀强磁场，小球沿杆向下运动，在a点时动能为100J，到C点动能为零，而b点恰为a、c的中点，在此运动过程中（）A．小球经b点时动能为50J 图—9B．小球电势能增加量可能大于其重力势能减少量C．小球在ab段克服摩擦所做的功与在bc段克服摩擦所做的功相等D．小球到C点后可能沿杆向上运动。

4、如图所示，竖直向下的匀强磁场穿过光滑的绝缘水平面，平面上一个钉子O固定一根细线，细线的另一端系一带电小球，小球在光滑水平面内绕O做匀速圆周运动.在某时刻细线断开，小球仍然在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法一定错误的是（）A.速率变小，半径变小，周期不变B.速率不变，半径不变，周期不变C.速率不变，半径变大，周期变大D.速率不变，半径变小，周期变小5、如图所示，x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场.有两个质量相同，电荷量也相同的带正、负电的离子（不计重力），以相同速度从O点射入磁场中，射入方向与x轴均夹θ角.则正、负离子在磁场中（）A.运动时间相同B.运动轨道半径相同C.重新回到x轴时速度大小和方向均相同D.重新回到x轴时距O点的距离相同6、质量为0.1kg、带电量为2.5×10—8C的质点，置于水平的匀强磁场中，磁感强度的方向为南指向北，大小为0.65T.为保持此质量不下落，必须使它沿水平面运动，它的速度方向为_____________，大小为______________。

洛伦兹力练习高中物理新鲁科版选择性必修第二册(2022年)

1.2洛伦兹力一、单选题1.空间存在方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，图中的正方形abed为其边界。

一束速率不同的带正电粒子从左边界ad中点P垂直射人磁场，速度方向与ad边夹角θ=30∘，已知程子质量为m，电荷量为q，粒子间的相互作用和粒子重力不计，则()A. 粒子在磁场中运动的最长时问间为4πm3qBB. 从bc边射出的粒子在磁场中的运动时间都相等C. 入射速度越大的粒子，在磁场中的运动时间越长D. 运动时间相同的粒子，在磁场中的运动轨连可能不同2.如图所示，圆心角为900的扇形区域MON内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，P点为半径OM的中点。

现有比荷相等的两个带电粒子a、b，以不同的速度大小先后从P点沿ON方向射入磁场，粒子a 从M点射出，粒子b从N点射出，不计粒子重力及粒子间相互作用。

下列说法正确的是（）A. 粒子a带正电，粒子b带负电B. 粒子a、b的加速度大小之比为1：5C. 粒子a、b的角速度之比为1：5D. 粒子a在磁场中运动时间较短3.一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，其边界如图中虚线所示，ab⌢为半圆，ac、bd与直径ab共线，ac间的距离等于半圆的半径。

一束质量均为m、带电荷量均为−q(q>0)、速率不同的粒子流，在纸面内从c点垂直于ac射入磁场。

不计粒子之间的相互作用。

粒子在磁场中运动的最短时间为（）A. 4πm3qB B. 2πm3qBC. πm3qBD. πm4qB4.空间存在方向竖直向下的匀强磁场。

在光滑绝缘的水平桌面上，绝缘细绳系一带负电小球，小球绕绳的固定端点O沿顺时针方向做匀速圆周运动，如图所示。

若小球运动到M点时，细绳突然断开，则小球可能出现的运动情况是A. 小球仍沿顺时针方向做匀速圆周运动，但圆的半径变大B. 小球仍沿顺时针方向做匀速圆周运动，但圆的半径变小C. 小球将沿逆时针方向做匀速圆周运动，圆的半径不变D. 小球将沿切线方向做直线运动5.如图所示，直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场，磁感应强度为B，已知AB边长为L，∠C=30°，的带正电粒子(不计重力)以不同的速率从A点沿AB方向射入磁场，则()比荷均为qmA. 粒子速度越大，在磁场中运动的时间越短B. 粒子在磁场中运动的最长时间为2πm3qBC. 粒子速度越大，在磁场中运动的路程越短D. 粒子在磁场中运动的最长路程为4√3πL96.如图所示，1圆形区域AOB内存在垂直纸面向内的匀强磁场，AO和BO是圆的两条相互垂直的半径，4一带电粒子从A点沿AO方向进入磁场，从B点离开，若该粒子以同样的速度从C点(C点为AB弧上任意一点)平行于AO方向进入磁场，则A. 粒子带负电B. 该粒子从OB之间某点离开磁场C. 该粒子仍然从B点离开磁场D. 入射点C越靠近B点，粒子运动时间越长7.如图平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从O点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则下列判断错误的是()A. 该粒子带负电B. A点与x轴的距离为mv2qBC. 粒子由O到A经历时间t=πm3qBD. 运动过程中粒子的速度不变8.质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹分别如图中的两条虚线所示，下列表述正确的是()A. M带正电，N带负电B. M的速率大于N的速率C. 洛伦兹力对M、N做正功D. M的运行时间大于N的运行时间如图所示，在水平面内存在半径为2R和半径为R两个同心圆，半径为R的小圆和半径为2R的大圆之间形成一环形区域，小圆和环形区域内分别存在垂直于水平面、方向相反的匀强磁场．小圆内匀强磁场的磁感应强度大小为B.位于圆心处的粒子源S沿水平面向各个方向发射速率为qBRm的正粒子，粒子的电荷量为q、质量为m，为了将所有粒子束缚在半径为2R的圆形区域内，环形区域磁感应强度大小至少为()A. BB. 45B C. 53B D. 43B9.如图所示，在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m，电荷量为−q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°，若要使粒子能从AC边穿出磁场，则匀强磁场的大小B需满足()A. B>√3mv3aq B. B<√3mv3aqC. B>√3mvaqD. B<√3mvaq二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）10.如图所示，一矩形匀强磁场区域abcd，ab=2L，bc=L，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，从cd中点P射入一速度大小为v、方向与dc边成45°角的带电粒子，恰好从ab边的中点N射出磁场，不考虑重力对带电粒子的影响，则下列说法正确的是A. 带电粒子带负电B. 带电粒子的运动半径为√2L2C. 带电粒子的比荷为√2vBLD. 带电粒子在磁场中的运动时间为√2πL2v11.如图，半径为R的四分之一圆内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，力向垂直纸面向里，半径OA水平。

高二物理洛伦兹力公式与方向试题答案及解析

高二物理洛伦兹力公式与方向试题答案及解析1.如图所示，水平直导线中通有恒定电流I，导线的正上方处有一电子初速度v，其方向与电流方向相同，以后电子将（）A．沿路径a运动，曲率半径变小B．沿路径a运动，曲率半径变大C．沿路径b运动，曲率半径变小D．沿路径b运动，曲率半径变大【答案】D【解析】水平导线中通有稳定电流I，根据安培定则判断导线上方的磁场方向向里，导线下方的磁场方向向外，由左手定则判断可知，导线上面的电子所受的洛伦兹力方向身向上，则电子将沿b轨迹运动，其速率v不变，而离导线越远，磁场越弱，磁感应强度B越小，由公式可知，电子的轨迹半径逐渐增大，故轨迹不是圆，故D正确。

【考点】考查了带电粒子在磁场中的运动，安培定则2.某单色光照射到一逸出功为W的光电材料表面，所产生的光电子在垂直于磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的最大半径为r，设电子的质量为m，带电量为e，普朗克常量为h，则该光波的频率为（）A．B．C．-D．+【答案】D【解析】根据光电效应方程得，EKm =hν-W．根据洛伦兹力提供向心力，有：evB＝，最大初动能EKm＝mv2 该光波的频率：v＝ +,D正确。

【考点】本题考查光电效应、洛伦兹力提供向心力。

3.如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有a、b两个电子从同一处沿垂直磁感线方向开始运动，a的初速度为v，b的初速度为2v．则（）A．a先回到出发点B．b先回到出发点C．a、b同时回到出发点D．不能确定【答案】C【解析】电子在磁场中只受到洛伦兹力的作用，做匀速圆周运动，故有，解得粒子在磁场中的运动周期与粒子的运动速度无关，所以只有选项C正确；【考点】带电粒子在磁场中的运动4. 如图为一个质量为m 、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为B 的匀强磁场中，现给圆环向右的初速度v 0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是下图中的（）【答案】AD【解析】带正电的小环向右运动时，受到的洛伦兹力方向向上，注意讨论洛伦兹力与重力的大小关系，然后即可确定其运动形式，注意洛伦兹力大小随着速度的大小是不断变化的．由左手定则可判断洛伦兹力方向向上，圆环受到竖直向下的重力、垂直细杆的弹力及向左的摩擦力，A 、当qvB=mg 时，小环做匀速运动，此时图象为A ，故A 正确；B 、当qvB ＜mg 时，F N =mg-qvB 此时：μF N =ma ，所以小环做加速度逐渐增大的减速运动，直至停止，所以其v-t 图象的斜率应该逐渐增大，故BC 错误．D 、当qvB ＞mg 时，F N =qvB-mg ，此时：μF N =ma ，所以小环做加速度逐渐减小的减速运动，直到qvB=mg 时，小环开始做匀速运动，故D 正确；故选AD【考点】分析洛伦兹力要用动态思想进行分析，注意讨论各种情况，同时注意v-t 图象斜率的物理应用，总之本题比较全面的考查了高中所学物理知识．5. 如图所示是用阴极射线管演示电子在磁场中受洛仑兹力的实验装置，图中虚线是电子的运动轨迹，那么下列关于此装置的说法正确的有( )A ．A 端接的是高压直流电源的负极B ．A 端接的是高压直流电源的正极C ．C 端是蹄形磁铁的S 极D ．C 端是蹄形磁铁的N 极【答案】AD【解析】阴极射线管电子从A 极射向B 极，电子带负电，可以判断A 、B 所接电源的极性．如图，电子从A 极射向B 极，电子带负电，则B 端应接正极，A 端应接负极。

洛伦兹力的经典例题

洛伦兹力的经典例题一、单边界磁场1．如图所示，x 轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场.有两个质量相同，电荷量也相同的带正、负电的离子（不计重力），以相同速度从O 点射入磁场中，射入方向与x 轴均夹θ角.则正、负离子在磁场中（）A.运动时间相同B.运动轨道半径相同C.重新回到x 轴时速度大小和方向均相同D.重新回到x 轴时距O 点的距离相同2．如图直线MN 上方有磁感应强度为B 的匀强磁场。

正、负电子同时从同一点O 以与MN 成30°角的同样速度v 射入磁场（电子质量为m ，电荷为e ），它们从磁场中射出时相距多远？射出的时间差是多少？【类型题1】如图3-6-12所示，在平面直角坐标系xOy 的第一象限内，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B=2T ．一对电子和正电子从O 点沿纸面以相同的速度v 射入磁场中，速度方向与磁场边界0x 轴成30°，求：电子和正电子在磁场中运动的时间为多少?(正电子与电子质量为m = 9.1×10-31kg ，正电子电量为1.6×l0-19C ，电子电量为-1.6×10-19C)3. 如图所示,在x 轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场,一个不计重力的带电粒子从坐标原点O 处以速度v 进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x 轴正方向成120°角,若粒子穿过y 轴正半轴后在磁场中到x 轴的最大距离为a,则该粒子的荷质比和所带电荷的正负是（）A .aB 23v ,正电荷 B .aB 2v ,正电荷 C .aB 23v ,负电荷 D .aB 2v ,负电荷M4．如图3-6-9所示，一个带负电的粒子以速度v由坐标原点射入充满x正半轴的磁场中，速度方向与x轴、y轴均成45°角．已知该粒子电量为－q，质量为m，则该粒子通过x轴和y轴的坐标分别是多少？二、双边界磁场（一）平行边界5. 三个速度大小不同的同种带电粒子,沿同一方向从如图所示的长方形区域的匀强磁场上边缘射入强磁场,当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°,则它们在磁场中的运动时间之比（）A.1∶1∶1B.1∶2∶3C.3∶2∶1D.1∶2∶3【速度垂直边界】6．如图所示，比荷（荷质比）为e / m的电子从左侧垂直于界面、垂直于磁场射入宽度为d、磁感受应强度为B的匀强磁场区域，要从右侧面穿出这个磁场区域，电子的速度应满足的条件是。

2024高考物理一轮复习--洛伦兹力专题

洛伦兹力一、洛伦兹力的方向和大小1．洛伦兹力(1)定义：运动电荷在磁场中受到的力。

(2)洛伦兹力与安培力的关系：通电导体在磁场中所受的安培力是导体中运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现，而洛伦兹力是安培力的微观本质。

2．洛伦兹力的方向(1)左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向，负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反。

(2)洛伦兹力方向的特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v所决定的平面。

3．洛伦兹力的大小(1)当v与B成θ角时：F＝qvBsinθ(2)当v⊥B时：F＝qvB(3)当v∥B时：F＝0二、对洛伦兹力的理解和应用1．洛伦兹力的特点(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)运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用。

(3)洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，洛伦兹力一定不做功。

2．与安培力的联系及区别(1)安培力是洛伦兹力的宏观表现，二者是相同性质的力，都是磁场力。

(2)安培力可以做功，而洛伦兹力对运动电荷不做功。

三、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，与接触面间弹力随着变化(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．四、带电粒子在匀强磁场中的运动1．在匀强磁场中，当带电粒子平行于磁场方向运动时，粒子做匀速直线运动．2．带电粒子以速度v 垂直磁场方向射入磁感应强度为B 的匀强磁场中，若只受洛伦兹力，则带电粒子在与磁场垂直的平面内做匀速圆周运动． (1)洛伦兹力提供向心力：qvB ＝mv 2r .(2)轨迹半径：r ＝mvqB.(3)周期：T ＝2πr v ＝2πmqB ，可知T 与运动速度和轨迹半径无关，只和粒子的比荷和磁场的磁感应强度有关．(4)运动时间：当带电粒子转过的圆心角为θ(弧度)时，所用时间t ＝θ2πT .(5)动能：E k ＝12mv 2＝p 22m ＝Bqr 22m.五、针对练习1、在如图所示的四幅图中，正确标明了带正电的粒子所受洛伦兹力方向的是 ( )2、(多选)核聚变具有极高效率、原料丰富以及安全清洁等优势，中科院等离子体物理研究所设计制造了全超导非圆界面托卡马克实验装置(EAST)，这是我国科学家率先建成世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”实验装置．将原子核在约束磁场中的运动简化为带电粒子在匀强磁场中的运动，如图所示，磁场水平向右分布在空间中，所有粒子的质量均为m ，电荷量均为q ，且粒子的速度在纸面内，忽略粒子重力的影响，以下判断正确的是( )A ．甲粒子受到的洛伦兹力大小为qvB ，且方向水平向右B ．乙粒子受到的洛伦兹力大小为0，做匀速直线运动C ．丙粒子做匀速圆周运动D ．所有粒子运动过程中动能不变3、初速度为0v 的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子初速度方向如图，则 ( )A ．电子将向左偏转，速率不变B ．电子将向左偏转，速率改变C ．电子将向右偏转，速率不变D ．电子将向右偏转，速率改变4、每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地改变这些射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义。

高中物理复习专题《洛伦兹力在技术中的应用》

φM，导体的下表面的电势为φN，则（）
A、φM > φN
B、φM < φN
C、φM = φN
D、无法判断
φM
V
φN F=qBv
练习
6.关. 电场用来加速带电粒子，磁场则使带电粒子回旋 B. 电场和磁场同时用来加速带电粒子 C. 同一加速器，对某种确定的粒子，它获得的最大动能由加速电压决定 D. 同一加速器，对某种确定的粒子，它获得的最大动能由磁感应强度 B 和加速电压决定
电场、磁场相互垂直
粒子在磁场力作用下向两极偏转
粒子在磁场力作用下向两极偏转
粒子在磁场力作用下向两极偏转
粒子通过加速电场后，在磁场中偏转
粒子在磁场力作偏转，在缝隙电场中加速
原理
应用
qE qvB
速度 v E B
q E qvB d
电动势 E vBd
选择某速度的带电
粒子
磁流体发电机
×
+
-
×
× ×
× ×
l
R
×B × × ×
练习
8、如图所示是一种测量血管中血流速度仪器的示意图，在动脉血管两侧分别安装电极并加有磁场。设血管直径2.0mm，磁场的磁感应强度为 0.080T，电压表测出的电压为0.10mV，求：
t n T n 2m BR2
2 2 qB 2U
练习
3、如图所示为磁流体发电机的原理图，等离子气体喷入
磁场，正、负离子在洛伦兹力作用下发生上下偏转而聚集到
两极板上，在两极板上产生电势差，已知等离子体的喷入速
度为v，离子带电量为q，两极板间距为l，发电机电动势
为
，极板为电源正极。

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