第2讲磁场对运动电荷的作用知识排查3.洛伦兹力的大小带电粒子在匀强磁场中的运动3.基本公式小题速练2.[鲁科版选修3－1·P132·T5改编]如图1所示，一束质量、速度和电荷量不全相等的离子，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束，下列说法正确的是（）3.（多选）如图2所示，在匀强磁场中，磁感应强度B1＝2B2，当不计重力的带电粒子从B1磁场区域运动到B2磁场区域时，粒子的（）洛伦兹力的特点及应用3.洛伦兹力与电场力的比较【例1】四根等长的导线固定在正方体的四条沿x轴方向的棱上，并通以等大的电流，方向如图3所示。正方体的中心O处有一粒子源在不断地沿x轴负方向喷射电子，则电子刚被喷射出时受到的洛伦兹力方向为（）1.如图4所示，a是竖直平面P上的一点，P前有一条形磁铁垂直于P，且S极朝向a点，P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平面内向右弯曲经过a点。在电子经过a点的瞬间，条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向（）2.（多选）带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h2，若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h3；若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h4，如图5所示。不计空气阻力，则（）答案AC带电粒子在匀强磁场中的圆周运动3.时间的计算方法（1）直线边界（进出磁场具有对称性，如图7所示）。（2）平行边界（存在临界条件，如图8所示）。（3）圆形边界（沿径向射入必沿径向射出，如图9所示）。图10答案C图11答案D图12答案D图13答案BA.这些粒子在磁场中运动的时间都相等B.在磁场中运动时间越短的粒子，其速率越小C.在磁场中运动时间越短的粒子，其轨迹半径越大D.在磁场中运动时间越短的粒子，其通过的路程越小答案C带电粒子在匀强磁场中运动的临界极值问题图15答案D1.如图16所示，半径为r的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场边界上A点有一粒子源，源源不断地向磁场发射各种方向（均平行于纸面）且速度大小相等的带正电的粒子（重力不计），已知粒子的比荷为k，速度大小为2kBr。则粒子在磁场中运动的最长时间为（）答案C（1）图中箭头表示某一粒子初速度的方向，OA与初速度方向夹角为60°，要想使该粒子第一次经过磁场后通过A点，则初速度的大小是多少？（2）如图乙所示，设粒子轨迹与磁场外边界相切时，粒子在磁场中的轨道半径为R2，则由几何关系有带电粒子在磁场中运动的多解问题又d＝R′＋R′sin45°1.[磁场方向不确定形成多解]（多选）（2019·河南商丘模拟）一质量为m、电荷量为q的负电荷在磁感应强度为B的匀强磁场中绕固定的正电荷做匀速圆周运动，若磁场方向垂直于它的运动平面，且作用在负电荷上的电场力恰好是磁场力的三倍，则负电荷做圆周运动的角速度可能是（）答案AC图19答案AB图20（1）磁感应强度B0的大小；（2）要使正离子从O′孔垂直于N板射出磁场，正离子射入磁场时的速度v0的可能值。解析（1）正离子射入磁场，洛伦兹力提供向心力联立求解，得正离子的速度的可能值为