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洛伦兹力 带电粒子在磁场中的运动
★重难点一：洛伦兹力和电场力的比较★
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，所以洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，即洛伦兹力永不做功。
(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)用左手定则判断负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力时，要注意将四指指向电荷运动的反方向。
2．洛伦兹力与电场力的比较
【答案】A
★重难点二：带电粒子在匀强磁场中的运动★
4.带电粒子运动的临界和极值问题
（1）临界问题的分析思路
物理现象从一种状态变化成另一种状态时存在着一个过渡的转折点，此转折点即为临界状态点。与临界状态相关的物理条件称为临界条件，临界条件是解决临界问题的突破点。
（2）临界问题的一般解题模式为：
①找出临界状态及临界条件；
②总结临界点的规律；
③解出临界量。
（3）确定临界点的方法
以题目中的“恰好”“最大”“最高”“至少”等词语为突破口，借助半径R和速度v(或磁场B)之间的约束关系，进行动态运动轨迹分析，确定轨迹圆和边界的关系，找出临界点。常见情况如下：
① 刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切。
②当速度v一定时，弧长(或弦长)越长，圆心角越大，则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长。
③当速度v变化时，圆心角越大的，运动时间越长。
【特别提醒】
【典型例题】如图所示，虚线圆所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场，电子束经过磁场区后，其运动方向与原入射方向成XXXXX角。设电子质量为m，电荷量为e，不计电子之间相互作用力及所受的重力。求：
(1)电子在磁场中运动轨迹的半径R；
(2)电子在磁场中运动的时间t；
(3)圆形磁场区域的半径r。
★重难点三：带电粒子在磁场中运动的实际应用★
2．回旋加速器的主要特征
(1)带电粒子在两D形盒中回旋周期等于两盒狭缝之间高频电场的变化周期，与带电粒子的速度无关。
(2)将带电粒子在两盒狭缝之间的运动首尾连起来是一个初速度为零的匀加速直线运动。
【典型例题】质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要仪器，它的构造原理如图所示，从粒子源S处放出的速度大小不计、质量为m、电荷量为q的正离子，经电势差为U的加速电场加速后，垂直进入一个磁感应强度为B的匀强磁场后到达记录它的照相底片P上。试问：
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