【正文】 磁場(chǎng)，讓小球從A點(diǎn)以相同的初速度V0向右拋出（高度h較?。?，歷時(shí)t2，：（ABD）A、S1＞S2 B、t1＞t2 C、兩次落地速度相同 D、兩次落地動(dòng)能相同分析與解答：令洛侖茲力與豎直方向的夾角為，由題意得不斷增大，由于洛侖茲力不做功，只有重力做正功，速度不斷增大，洛侖茲力的存在使得小球有一個(gè)水平向右的加速度不斷增大的加速分運(yùn)動(dòng)，豎直方向的分運(yùn)動(dòng)比自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度小，所以小球在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)比自由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間更長(zhǎng)，水平分位移更大，落地速度的方向不同，由于洛侖茲力不做功，故落地時(shí)的動(dòng)能相同例 帶正電荷q的小球從水平面上以豎直向上的初速度拋出，在圖甲中上升的最大高度為，在圖乙中上升的最大高度為，在圖丙中上升的最大高度為，則關(guān)于、的關(guān)系可能正確的是（ D ）A、 B、 C、 D、分析與解答：丙圖中的小球在豎直方向上只受重力做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向上在電場(chǎng)力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其豎直分運(yùn)動(dòng)同圖甲中的小球的運(yùn)動(dòng)相同，重力和洛倫茲力提供向心力，其速度一定不為零，剩余的動(dòng)能不能繼續(xù)轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，上升的最大高度小于圖甲中小球能達(dá)到的最大高度.三、 洛侖茲力與電場(chǎng)力的比較 是否受力不同：靜電場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、靜止電荷都有電場(chǎng)力的作用，磁場(chǎng)對(duì)速度方向不平行于磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)電荷才有洛侖茲力作用，對(duì)速度方向平行于磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)電荷和靜止電荷都沒(méi)有洛侖茲力作用 力是否恒定：勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電荷受到電場(chǎng)力是恒定的；但在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，隨著帶電粒子的速度方向的變化，洛侖茲力的方向一定是變化的. 力的方向是否變化：電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)方向共線，正電荷的電場(chǎng)力方向就是電場(chǎng)的方向；但運(yùn)動(dòng)電荷的洛侖茲力的方向永遠(yuǎn)與磁場(chǎng)方向垂直； 力是否做功：電場(chǎng)力可能對(duì)電荷做功；但洛侖茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷永不做功.四、 （不計(jì)重力的）帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一）、 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的軌跡 當(dāng)帶電粒子的速度方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線（實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）； 當(dāng)帶電粒子的速度方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓（實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）；帶電粒子的運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)還是變速圓周運(yùn)動(dòng)呢？我們從理論上進(jìn)行探究. 如圖所示，以電子為例，當(dāng)電子以速度v垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，受到洛侖茲力作用，由于電子所受重力遠(yuǎn)小于它受到的洛侖茲力，故忽略電子所受重力.（）電子的速度v和它受到的洛倫茲力的方向都在跟勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)，沒(méi)有任何力使電子離開(kāi)速度v和洛侖茲力所決定的平面（黑板平面），所以，對(duì)電子不做功，根據(jù)動(dòng)能定理，電子運(yùn)動(dòng)的速率不變，所受洛侖茲力（F=qvB）大小也不變，洛倫茲力只改變電子的運(yùn)動(dòng)方向.（）即電子只受一個(gè)大小不變、電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和速度決定的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力提供洛侖茲力. 當(dāng)帶電粒子的速度方向與磁場(chǎng)方向斜交時(shí)，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是螺旋線.二）、 （不計(jì)重力的）帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)形式：勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力提供向心力.三）、 （不計(jì)重力的）帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：（一）、 圓心位置O的確定 由于洛侖茲力提供帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故圓心一定在洛侖茲力的交點(diǎn)上. 原則：圓心在洛侖茲力的交點(diǎn)上. 方法：1）、 .2）、 .3）、 .（二）、 半徑R大小帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，速率為v，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力剛好等于需要的向心力，由得，由此可得：與粒子的比荷成反比，R與v成正比，與磁感應(yīng)強(qiáng)度B成反比（當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)速度v突然增大時(shí)，粒子需要的向心力大于此時(shí)的洛侖茲力，粒子要做離心運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)半徑R增大，任然出現(xiàn)增大后的洛倫茲力等于增大后的需要的向心力而做半徑R更大、半徑R也增大；當(dāng)磁場(chǎng)B突然變強(qiáng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)電荷受到的洛侖茲力增大，洛侖茲力大于需要的向心力，粒子做靠心運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)半徑R減小，需要的向心力增大，任然出現(xiàn)增大后的洛倫茲力等于增大后的需要的向心力而做半徑更小、半徑R減?。?（三）、 運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的確定周期T：由和圓周運(yùn)動(dòng)周期的定義式可得：，由此可得：T與粒子的比荷（）成反比，與磁感應(yīng)強(qiáng)度B成反比，與速度v、（）和磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變的情況下，帶電粒子運(yùn)動(dòng)速度v變大時(shí)，需要的向心力大于洛侖茲力，粒子做離心運(yùn)動(dòng)，根據(jù)前面的分析可得，粒子任然做半徑R更大，周長(zhǎng)2R更長(zhǎng)，速度v更大的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)得，在v和R都增大的情況下，周期T保持不變，所以周期T與速度v、半徑R無(wú)關(guān).運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的確定：（1）三個(gè)角度及其關(guān)系：A、圓心角：圓弧兩端與圓心連線的夾角B、偏向角：初速度方向到末速度方向的夾角C、弦切角：圓弧對(duì)應(yīng)的弦與初速度方向的夾角D、三個(gè)角度之間的關(guān)系：偏向角等于對(duì)應(yīng)的圓心角，等于對(duì)應(yīng)弦切角的2倍.（2）、運(yùn)動(dòng)時(shí)間：A、（為圓弧軌跡對(duì)應(yīng)的以角度制表示的圓心角）或（為圓弧軌跡對(duì)應(yīng)的以弧度制表示的圓心角）B、：弧長(zhǎng)，：線速度四）、 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)形式的比較勻強(qiáng)電場(chǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)形式的比較勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)螺旋線運(yùn)動(dòng)五、 地磁場(chǎng)：教材84頁(yè)圖3116 地磁場(chǎng)：地球本身在附近的空間產(chǎn)生的磁場(chǎng). 地磁場(chǎng)的分布規(guī)律：1）、 ，地磁的南極在地理的北極附近，地磁南、北極的連線偏離地軸約為2）、 磁傾角：地磁場(chǎng)與對(duì)應(yīng)點(diǎn)水平面所成的夾角，不同位置的磁傾角一般不同.3）、 地磁場(chǎng)B的水平分量總是從南到北，而豎直分量則南北相反，在南半球豎直向上，在北半球豎直向下.4）、 在赤道平面內(nèi)，距離地球表面相等的各點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，且方向?yàn)閺哪系奖钡乃椒较? 地磁場(chǎng)是非常弱的磁場(chǎng). 地磁場(chǎng)能阻擋宇宙射線，使地球上的生物免遭高能宇宙射線的輻射；通信，航天，以及探礦都有重要意義.例1820年，丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)（電流能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)），為了較明顯地展示電流的磁效應(yīng)，可以在小磁針的正上方放置一根通電直導(dǎo)線，那么導(dǎo)線的方向應(yīng)該為南北走向，還是東西走向？第五節(jié) 洛侖茲力的運(yùn)用一、 （不計(jì)重力的）帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)的偏轉(zhuǎn) 如果磁場(chǎng)的邊界是直線或者圓弧，則粒子以跟磁場(chǎng)邊界成多大的角度射入磁場(chǎng)，速度與圓弧的夾角指的是速度與圓弧在該點(diǎn)切線方向之間的夾角. 特殊情形：沿著圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的半徑入射，令圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的半徑為r，質(zhì)量為m，電量為q（不計(jì)重力）的帶電粒子以速度垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，令偏向角為，則有，可見(jiàn)，對(duì)于一定的帶電粒子（m、q一定），可以通過(guò)調(diào)節(jié)B和的大小來(lái)控制粒子的偏向角. 典型的極值問(wèn)題：同種帶電粒子以相同的速率從同一點(diǎn)沿不同方向垂直射入圓形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，入射點(diǎn)與出射點(diǎn)對(duì)應(yīng)弦長(zhǎng)為圓形磁場(chǎng)區(qū)域的直徑時(shí)，軌跡的弧長(zhǎng)最長(zhǎng)，偏向角（圓心角）最大（，其中r為圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑，R為帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑），運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng).例 同一種帶電粒子以不同速度垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則由圖可知（1）帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度值有幾個(gè)？（2）這些速度的大小關(guān)系為NO 磁體與磁體之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)傳遞的.磁場(chǎng)對(duì)其它物體的作用力叫做磁場(chǎng)力.在圖313（a）中，當(dāng)導(dǎo)線中有電流時(shí)，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明小磁針受到了磁場(chǎng)力作用，該區(qū)域一定存在磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)只能由電流產(chǎn)生，小磁針一定對(duì)電流有反作用力，它說(shuō)明了NO 電流也能產(chǎn)生磁場(chǎng)；NO 磁場(chǎng)對(duì)電流有磁場(chǎng)力作用；NO 電流與磁體之間的相互作用也是通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)傳遞的.由奧斯特實(shí)驗(yàn)的結(jié)論可以從理論上推出；NO 電流與電流之間也有相互作用的磁場(chǎng)力；NO 電流與電流之間的相互作用也是通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)傳遞的.生活中我們可以看到平行同向電流相互吸引，平行異向電流相互排斥.在圖313（a）中，讓向右定向移動(dòng)的正電荷代替電流，小磁針發(fā)生相同的偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明了定向移動(dòng)的電荷也能產(chǎn)生磁場(chǎng)，小磁針一定對(duì)定向移動(dòng)的電荷有反作用力，NO 定向移動(dòng)的電荷也能產(chǎn)生磁場(chǎng)；NO 磁場(chǎng)對(duì)定向移動(dòng)的電荷有磁場(chǎng)力作用；NO 定向移動(dòng)的電荷與磁體之間的相互作用力也是通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)傳遞的.由此，我們可以總結(jié)出哪些物質(zhì)能產(chǎn)生磁場(chǎng).磁場(chǎng)的產(chǎn)生：磁體或電流或定向移動(dòng)的電荷在其周圍空間產(chǎn)生的一種（看不見(jiàn)，摸不著的）.磁場(chǎng)的性質(zhì)：磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流、定向移動(dòng)的電荷有磁場(chǎng)力作用.磁場(chǎng)的作用：磁體、電流、定向移動(dòng)電荷之間的相互作用力都是通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)傳遞的. 可見(jiàn)，磁場(chǎng)是一種非常重要的物質(zhì)，我們必須把它認(rèn)識(shí)清楚.三、對(duì)常見(jiàn)磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)在研究電場(chǎng)的時(shí)候，由于電場(chǎng)是一種看不見(jiàn)，摸不著的物質(zhì)，不可能直接研究，但電場(chǎng)對(duì)處于其中的電荷有力的作用，根據(jù)電場(chǎng)對(duì)處于其中的電荷有力的作用的特點(diǎn)，在電場(chǎng)中引入試探電荷，由于磁場(chǎng)對(duì)磁體和電流以及定向移動(dòng)的電荷有磁場(chǎng)力作用，也可以在磁場(chǎng)中引入磁體或電流或定向移動(dòng)的電荷，根據(jù)它們?cè)诖艌?chǎng)中的受力情況來(lái)間接研究磁場(chǎng). 研究磁場(chǎng)的方法：引入磁體或電流或定向移動(dòng)的電荷.如圖317所示，把很多相同的小磁針?lè)旁跅l形磁鐵的磁場(chǎng)中，在磁場(chǎng)中的不同點(diǎn)，也說(shuō)明了磁場(chǎng)在不同點(diǎn)的方向一般并不相同，： 磁場(chǎng)方向的規(guī)定：在磁場(chǎng)中的任一點(diǎn)，小磁針北極受力的方向，亦即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向.　　在圖317中，畫(huà)出各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，再將小磁針?biāo)诘奈恢糜们€連接起來(lái)，發(fā)現(xiàn)曲線各點(diǎn)的切線方向正好是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，在條形磁鐵的N極和S極附近，曲線的分布更密集，、簡(jiǎn)潔的描述磁場(chǎng)的方向和強(qiáng)弱，我們把這樣的曲線叫做磁感線. 磁感線：在磁場(chǎng)中假想出來(lái)的一些有方向的曲線，在這些曲線上，每一點(diǎn)的切線方向都在該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向上，曲線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱. 確定磁場(chǎng)方向的方法歸納：1）、 小磁針北極受到的磁場(chǎng)力方向（適用于動(dòng)態(tài)分析）2）、 小磁針靜止時(shí)北極所指的方向（適用于靜態(tài)分析）3）、 磁感線在該點(diǎn)的切線方向 用實(shí)驗(yàn)?zāi)M各種磁場(chǎng)磁感線的分布1）、 符號(hào)系統(tǒng)：磁場(chǎng)方向遠(yuǎn)離觀察者； 磁場(chǎng)方向指向觀察者；電流方向遠(yuǎn)離觀察者； 電流方向指向觀察者；磁場(chǎng)力方向遠(yuǎn)