第一篇　专题三　第九讲　磁场 -2025年高考物理二轮专题复习课件

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1.会用安培定则判断磁场的方向，会进行磁感应强度的叠加。2会分析和计算安培力、洛伦兹力的方向和大小。3会判断带电粒子在磁场中的运动性质并会解决相应问题。
考点三　带电粒子在有界匀强磁场中运动的临界与极值问题
考点二　带电粒子在匀强磁场中的运动
考点一　磁场的基本性质　安培力
磁场的基本性质　安培力
2.安培力的分析与计算
　 (多选)(2024·福建卷·6)将半径为r的铜导线半圆环AB用两根不可伸长的绝缘线a、b悬挂于天花板上，AB置于垂直纸面向外的大小为B的磁场中，现给导线通以自A到B大小为I的电流，则A.通电后两绳拉力变小B.通电后两绳拉力变大C.安培力为πBIrD.安培力为2BIr
带电粒子在匀强磁场中的运动
1.分析带电粒子在匀强磁场中运动的方法
2.带电粒子在有界匀强磁场中运动的三个重要结论(1)粒子从同一直线边界射入磁场和射出磁场时，入射角等于出射角(如图甲，θ1=θ2=θ3)。(2)沿半径方向射入圆形磁场的粒子，出射时亦沿半径方向(如图乙，两侧关于两圆心连线OO'对称)。(3)粒子速度方向的偏转角等于其轨迹对应的圆心角(如图甲，α1=α2)。
3.带电粒子在磁场中运动的多解成因(1)磁场方向不确定形成多解；(2)带电粒子电性不确定形成多解；(3)速度不确定形成多解；(4)运动的周期性形成多解。
　 (2023·浙江6月选考·20改编)利用磁场实现离子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示，Oxy平面(纸面)的第一象限内有足够长且宽度均为L、边界均平行x轴的区域Ⅰ和Ⅱ，其中区域Ⅰ存在磁感应强度大小为B1的匀强磁场，
区域Ⅱ存在磁感应强度大小为B2的磁场，方向均垂直纸面向里，区域Ⅱ的下边界与x轴重合。位于(0，3L)处的离子源能释放出质量为m、电荷量为q、速度方向与x轴夹角为60°的正离子束，沿纸面射向磁场区域。不计离子的重力及离子间的相互作用，并忽略磁场的边界效应。(1)求离子不进入区域Ⅱ的最大速度v1及其在磁场中的运动时间t；
带电粒子在有界匀强磁场中运动的临界与极值问题
1.解决带电粒子在匀强磁场中运动的临界问题，关键在于运用动态思维，利用动态圆思想寻找临界点，确定临界状态，根据粒子的速度方向找出半径方向，同时由磁场边界和题设条件画好轨迹，定好圆心，建立几何关系。2.粒子射出或不射出磁场的临界状态是粒子运动轨迹与磁场边界相切。
　 (2024·辽宁省重点高中协作校模拟)利用磁场控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有着广泛的应用。如图所示，半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场下方有一长度为R的线状粒子源GH，其左边界G与竖直
(1)匀强磁场磁感应强度B的大小；
(2)圆形磁场中，有粒子通过的区域的面积S；
(3)在圆形磁场右侧有一长度为无限长的竖直挡板CD，挡板上有一小孔与N点重合，CD右侧1.6R处是竖直长度为2R的竖直荧光屏PQ，其中心点N'与N等高。CD右侧空间加有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小也为B，若线状粒子源GH只
发射速度竖直向上、速度大小为v0的粒子，射出的粒子在GH间均匀分布，所有通过小孔的粒子打在荧光屏PQ上都被吸收。求荧光屏上有粒子打到区域的长度d及能打到荧光屏上的粒子数与通过小孔的粒子数之比η。
2.(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
9.(多选)(2024·山西省一模)如图所示，空间有垂直于坐标系xOy平面向外的匀强磁场。t=0时，带电粒子a从O点沿x轴负方向射出；t1时刻，a与静置于y轴上P点的靶粒子b发生正碰，碰后a、b结合成粒子c，t2时刻，c第一次沿y轴负方向通过x轴上的Q点。已知t1∶t2=1∶6，不考虑粒子间静电力的作用，忽略碰撞时间，则A.b粒子带负电B.a和c的电荷量之比为1∶2C.a和c的速率之比为5∶2D.a和b的质量之比为1∶4
10.(2024·广西柳州市三模)如图所示，正方形区域abcd内(含边界)有垂直纸面向里的匀强磁场，ab=l，Oa=0.4l，OO'连线与ad边平行，大量带正电的粒子从O点沿与ab边成θ=53°方向以不同的初速度v射入
磁场，已知带电粒子的质量为m，电荷量为q，磁场的磁感应强度大小为B，sin 53°=0.8，cs 53°=0.6，不计粒子重力和粒子间的相互作用。(1)求恰好从O'点射出磁场的粒子的速度大小；
(2)要使粒子从ad边离开磁场，求初速度v的取值范围。