第一篇：粵教版選修1-1第一章第6節《洛倫茲力初探》教學設計2

高中物理粵教版教材高二年級選修1-1 第一章第6節《洛倫茲力初探》教學設計2

一、教學目標 1．知識與技能：

（1）、通過實驗認識洛倫茲力，知道通電導線所受的安培力是運動電荷所洛倫茲力的宏觀表現。

（2）、知道影響洛倫茲力方向的因素，了解電子束的磁偏轉原理極其在技術中的應用。2．過程與方法：

（1）、通過實驗研究運動電荷在磁場中的偏轉，簡單歸納出洛倫茲力的方向跟磁場方向、電磁運動方向的關系。培養學生分析、歸納問題的能力。

（2）、熟悉幾種常見的顯象管的結構和原理，認識磁偏轉在顯象管中的應用。

3．情感態度與價值觀：

通過實驗以及對顯象管原理的了解，讓學生感悟科學是人類創造發明的基礎，科學技術可以大大改善我們的生活，從而培養學生將物理問題應用于生產和生活的意識。教學活動

（一）引入新課

復習提問

1、磁場對通電導線的作用力的大小和方向? 安培力的大小：F=BIL 安培力的方向：左手定則（1）如圖，判定安培力的方向

2、磁場對電流有力的作用,電流是怎樣形成的呢? 電荷的定向移動形成電流。

磁場對電流有力的作用，電流是由電荷的定向移動形成的，大家會想到什么？ 磁場對運動電荷有力的作用。

（二）、新課教學

［演示實驗］用陰極射線管研究磁場對運動電荷的作用。

說明電子射線管的原理：

從陰極發射出來電子，在陰陽兩極間的高壓作用下，使電子加速，形成電子束，轟擊到長條形的熒光屏上激發出熒光，可以顯示電子束的運動軌跡。

實驗現象：在沒有外磁場時，電子束沿直線運動，將蹄形磁鐵靠近陰極射線管，發現電子束運動軌跡發生了彎曲。

分析得出結論：磁場對運動電荷有作用。

1、洛倫茲力

運動電荷在磁場中受到的作用力稱為洛倫茲力。通電導線在磁場中所受安培力實際是洛倫茲力的宏觀表現。

2、洛倫茲力的方向

左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并且都和手掌在一個平面內，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的四指指向正電荷運動的方向，那么，大拇指所指的方向就是運動的正電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向。洛倫茲力方向與磁場方向垂直，與電荷運動方向也垂直。

P21討論與交流

閱讀教材

磁偏轉和顯象管 介紹顯象管的結構和工作原理

【課堂小結:】

1、洛倫茲力

2、洛倫茲力方向與磁場方向和電荷運動方向之間的關系

洛倫茲

生平簡介

洛倫茲，H．A．(Hendrik Antoon Lorentz,1853～1928)，荷蘭物理學家、數學家，1853年7月18日生于阿納姆，并在該地上小學和中學，成績優異，少年時就對物理學感興趣，同時還廣泛地閱讀歷史和小說，并且熟練地掌握多門外語。他雖然生長在基督教的環境里，但卻是一個自由思想家。

1870年洛倫茲考入萊頓大學，學習數學、物理和天文。1875年獲博士學位。1877年，萊頓大學聘請他為理論物理學教授，這個職位最早是為J．D．范瓦耳斯設的，其學術地位很高，而這時洛倫茲年僅23歲。在萊頓大學任教35年，他對物理學的貢獻都是在這期間作出的。

1912年洛倫茲辭去萊頓大學教授職務，到哈勒姆擔任一個博物館的顧問，同時兼任萊頓大學的名譽教授，每星期一早晨到萊頓大學就物理學當前的一些問題作演講。后來他還在荷蘭政府中任職，1919～1926年在教育部門工作，其間1921年起擔任高等教育部部長。

1911～1927年擔任索爾維物理學會議的固定主席。在國際物理學界的各種集會上，他經常是一位很受歡迎的主持人。1923年國際科學協作聯盟委員會主席。他還是世界上許多科學院的外國院士和科學學會的外國會員。

洛倫茲于1928年2月4日在荷蘭的哈勃姆去世，終年75歲。為了悼念這位荷蘭近代文化的巨人，舉行葬禮的那天，荷蘭全國的電信、電話中止三分鐘。世界各地科學界的著名人物參加了葬禮。愛因斯坦在洛倫茲墓前致詞說：洛倫茲的成就“對我產生了最偉大的影響”，他是“我們時代最偉大、最高尚的人”?？茖W成就

1．創立電子論

認為一切物質分子都含有電子，陰極射線的粒子就是電子。把以太與物質的相互作用歸結為以太與電子的相互作用。這一理論成功地解釋了塞曼效應，與塞曼一起獲1902年諾貝爾物理學獎。

2．提出洛倫茲變換公式

1892年他研究過地球穿過靜止以太所產生的效應，為了說明邁克孫-莫雷實驗的結果，他獨立地提出了長度收縮的假說，認為相對以太運動的物體，其運動方向上的長度縮短了。1895年，他發表了長度收縮的準確公式，即在運動方向上，長度收縮因子為。1899年，他在發表的論文里，計論了慣性系之間坐標和時間的變換問題，并得出電子與速度有關的結論。1904年，他發表了著名的變換公式（J．-H．龐加萊首先稱之為洛倫茲變換）和質量與速度的關系式，并指出光速是物體相對于以太運動速度的極限。

3．出色的物理教育家

洛倫茲還是一位教育家，他在萊頓大學從事普通物理和理論物理教學多年，寫過微積分和普通物理等教科書。在哈勒姆他曾致力于通俗物理講演。他一生中花了很大一部分時間和精力審查別人的理論并給予幫助。他為人熱誠、謙虛，受到A．愛因斯坦、E．薛定諤和其他青年一代理論物理學家們的尊敬，他們多次到萊頓大學向他請教，愛因斯坦曾說過，他一生中受洛倫茲的影響最大。

第二篇：洛倫茲力的教學設計

探究洛倫茲力的教學設計

寧陜中學：周 華

★教學目標（1）知識與技能

1、知道什么是洛倫茲力，會判斷洛倫茲力的方向；

2、知道洛倫茲力大小的推導過程；（2）過程與方法：

1、通過對安培力產生原因的猜測，培養學生的聯想和猜測能力；

2、通過演示實驗，培養學生的觀察能力。

3、通過類比的方法培養學生通過舊知識獲得新知識的能力

4、通過推導洛倫茲力的公式，培養學生的邏輯推理能力；（3）情感態度與價值觀：

培養學生的科學思維和研究方法，引導學生觀察、分析、推理，通過實驗驗證，使學生認識到洛倫茲力的存在?！锝虒W重點

1、利用左手定則會判斷洛倫茲力的方向。

2、掌握垂直進入磁場方向的帶電粒子，受到洛倫茲力大小的計算?！锝虒W難點

洛倫茲力大小推導過程 ★教學方法

實驗觀察法、講述法、分析推理法 ★教學用具：

電子射線管、電源、磁鐵、投影儀、投影片 ★教學過程

（一）引入新課

教師：（復習提問）前面我們學習了磁場對電流的作用力，下面思考兩個問題：

（1）如圖，判定安培力的方向

學生上黑板做，解答如下：

（2）電流是如何形成的？ 學生：電荷的定向移動形成電流。

教師：磁場對電流有力的作用，電流是由電荷的定向移動形成的，大家會想到什么？

學生：這個力可能是作用在運動電荷上的，而安培力是作用在運動電荷上的力的宏觀表現。

［演示實驗］用陰極射線管研究磁場對運動電荷的作用。如圖3.5-1

教師：說明電子射線管的原理：

從陰極發射出來電子，在陰陽兩極間的高壓作用下，使電子加速，形成電子束，轟擊到長條形的熒光屏上激發出熒光，可以顯示電子束的運動軌跡。

學生：觀察實驗現象。

實驗結果：在沒有外磁場時，電子束沿直線運動，將蹄形磁鐵靠近陰極射線管，發現電子束運動軌跡發生了彎曲。

學生分析得出結論：磁場對運動電荷有作用。

（二）進行新課 洛倫茲力的方向和大小

教師講述：運動電荷在磁場中受到的作用力稱為洛倫茲力。通電導線在磁場中所受安培力實際是洛倫茲力的宏觀表現。

我們用左手定則判斷安培力的方向，因此可以用安培定則判斷洛倫茲力的方向。

左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并且都和手掌在一個平面內，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的四指指向正電荷運動的方向，那么，大拇指所指的方向就是運動的正電荷在磁場

中所受洛倫茲力的方向。

如果運動的是負電荷，則四指指向負電荷運動的反方向，那么拇指所指的方向就是負電荷所受洛倫茲力的方向。

［投影片出示練習題］

（1）試判斷下圖中所示的帶電粒子剛進入磁場時所受的洛倫茲力的方向。

學生解答：

甲中正電荷所受的洛倫茲力方向向上； 乙中負電荷所受的洛倫茲力方向向上；

丙中正電荷所受的洛倫茲力方向垂直于紙面指向紙內； 丁中負電荷所受的洛倫茲力的方向垂直于紙面指向紙外 教師：下面我們來討論B、v、F三者方向間的相互關系。如圖所示。

學生：F總垂直于B與v所在的平面。B與v可以垂直，可以不

垂直。

教師：現在我們來研究洛倫茲力的大小。

若有一段長度為L的通電導線，橫截面積為S，單位體積中含有的自由電荷數為n，每個自由電荷的電量為q，定向移動的平均速率為v，將這段導線垂直于磁場方向放入磁感應強度為B的磁場中。

教師：這段導體所受的安培力為多大？ 學生：F安=BIL

教師：電流強度I的微觀表達式是什么？ 學生：I的微觀表達式為I=nqSv

教師：這段導體中含有多少自由電荷數？ 學生：這段導體中含有的電荷數為nLS。

教師：每個自由電荷所受的洛倫茲力大小為多大？

學生：安培力可以看作是作用在每個運動上的洛倫茲力F的合力，這段導體中含有的自由電荷數為nLS，所以

F洛?F安nLS?BILnqvSLB??qvB nLSnLS教師：當運動電荷的速度v方向與磁感應強度B的方向不垂直時，設夾角為θ，則電荷所受的洛倫茲力大小為多大？ 學生：F洛?qvBsin?

（三）課堂小結：

本節主要介紹了洛倫茲力的概念以及洛倫茲力方向和洛倫茲力大小的推導公式

（四）課堂檢測:

【例題1】判斷圖中帶電粒子所受洛倫茲力的方向 ：

【例題2】依運動軌跡，判斷圖中帶電粒子的電性。

【例題3】質量為m，帶電量為q的帶電粒子，以速率v垂直進入如圖所示的勻強磁場中，恰好做勻速直線運動．求：磁場的磁感應強度及帶電粒子的電性．

解：由于物體所受重力的方向豎直向下，所以洛倫茲力的方向一定豎直向上，這樣才能使物體做勻速直線運動。物體帶正電。

f?qvB?mgmgB?qv(五)板書設計：

一、洛倫茲力：磁場對運動電荷的作用力 ★：安培力是洛倫茲力的宏觀表現，洛倫茲力是安培力的微觀本質。

二、洛侖茲力的方向：

左手定則-------伸開左手，使大拇指跟其余四指垂直，且處于同一平面內，磁感線垂直穿過手心，四指指向正電荷運動的方向，那么，拇指所指的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向．

★

若是負電荷運動的方向，那么四指應指向其反方向 三：洛侖茲力的大小

1、f=qvB（B與V垂直），2、f=0（B與V平行）

3、f=qvBsinθ（θ為v與B的夾角)

(六)教學反思：

本節課內容有點多，所以在處理洛倫茲力大小時，時間有點緊。學生在展示時時間不夠，且應該讓多讓幾個學生上來推導，然后再進行評議。下次再講時內容安排少一點。

第三篇：物理：3.5《探究洛倫茲力》教案(粵教版選修3-1)

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探究洛倫茲力

★新課標要求

（一）知識與技能

1、知道什么是洛倫茲力。

2、利用左手定則會判斷洛倫茲力的方向。

3、知道洛倫茲力大小的推理過程。

4、掌握垂直進入磁場方向的帶電粒子，受到洛倫茲力大小的計算。

5、理解洛倫茲力對電荷不做功。

6、了解電視機顯像管的工作原理。

（二）過程與方法

通過洛倫茲力大小的推導過程進一步培養學生的分析推理能力。

（三）情感、態度與價值觀

讓學生認真體會科學研究最基本的思維方法：“推理—假設—實驗驗證”

★教學重點

1、利用左手定則會判斷洛倫茲力的方向。

2、掌握垂直進入磁場方向的帶電粒子，受到洛倫茲力大小的計算。

★教學難點

1、理解洛倫茲力對運動電荷不做功。

2、洛倫茲力方向的判斷。

★教學方法

實驗觀察法、講述法、分析推理法

★教學用具：

電子射線管、電源、磁鐵、投影儀、投影片

★教學過程

（一）引入新課 教師：（復習提問）前面我們學習了磁場對電流的作用力，下面思考兩個問題：（1）如圖，判定安培力的方向

學生上黑板做，解答如下：

若已知上圖中：B=4.0×10-2 T，導線長L=10 cm，I=1 A。求：導線所受的安培力大??？ 學生解答：

F=BIL=4×10-2 T×1 A×0.1 m=4×10-3 N www.tmdps.cn 版權所有@高考資源網

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學生解答：

甲中正電荷所受的洛倫茲力方向向上； 乙中負電荷所受的洛倫茲力方向向上；

丙中正電荷所受的洛倫茲力方向垂直于紙面指向紙內； 丁中負電荷所受的洛倫茲力的方向垂直于紙面指向紙外

教師：下面我們來討論B、v、F三者方向間的相互關系。如圖所示。

學生：F總垂直于B與v所在的平面。B與v可以垂直，可以不垂直。教師：現在我們來研究洛倫茲力的大小。

若有一段長度為L的通電導線，橫截面積為S，單位體積中含有的自由電荷數為n，每個自由電荷的電量為q，定向移動的平均速率為v，將這段導線垂直于磁場方向放入磁感應強度為B的磁場中。

教師：這段導體所受的安培力為多大？ 學生：F安=BIL

教師：電流強度I的微觀表達式是什么？ 學生：I的微觀表達式為I=nqSv

教師：這段導體中含有多少自由電荷數？ 學生：這段導體中含有的電荷數為nLS。

教師：每個自由電荷所受的洛倫茲力大小為多大？ 學生：安培力可以看作是作用在每個運動上的洛倫茲力F的合力，這段導體中含有的自由電荷數為nLS，所以

F洛?F安nLS?BILnqvSLB??qvB nLSnLS教師：當運動電荷的速度v方向與磁感應強度B的方向不垂直時，設夾角為θ，則電荷所受的洛倫茲力大小為多大？

學生：F洛?qvBsin?

教師指出：上式中各量的單位：F洛為牛（N），q為庫倫（C），v為米/秒（m/s），B為特斯拉（T）

思考與討論：同學們討論一下帶電粒子在磁場中運動時，洛倫茲力對帶電粒子是否做功？說明理由。

教師引導學生分析得：

洛倫茲力的方向垂直于v和B組成的平面即洛倫茲力垂直于速度方向，因此，洛倫茲力只www.tmdps.cn 版權所有@高考資源網

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B+vE

A．若電子從右向左飛入，電子也沿直線運動 B．若電子從右向左飛入，電子將向上偏轉 C．若電子從右向左飛入，電子將向下偏轉 D．若電子從左向右飛入，電子也沿直線運動

解析：若電子從右向左飛入，電場力向上，洛倫茲力也向上，所以上偏，B正確；若電子從左向右飛入，電場力向上，洛倫茲力向下。由題意，對正電荷qE=Bqv，與q無關，所以對電子二者也相等，所以電子從左向右飛，做勻速直線運動.答案：BD 【例4】一個長螺線管中通有電流，把一個帶電粒子沿中軸線方向射入（若不計重力影響），粒子將在管中

A．做圓周運動

B．沿軸線來回運動 C．做勻加速直線運動

D．做勻速直線運動

解析：通電長螺線管內部的磁場方向始終與中軸線平行，帶電粒子沿磁場方向運動時，不受洛倫茲力，所以一直保持原運動狀態不變，正確答案是D。

答案：D ★教學體會

思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學的根本；親自實踐參與知識的發現過程是培養學生能力的關鍵，離開了思維方法和實踐活動，物理教學就成了無源之水、無本之木。學生素質的培養就成了鏡中花，水中月。

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第四篇：2.3 洛倫茲力教案

3.3

洛侖茲力和顯像管

教學目標

1、知識與技能

（1）了解磁鐵使陰極射線管中電子流偏轉的原理，以及洛倫茲力的應用。（2）學習和理解洛倫茲力的表達式和方向的判斷方法。（3）學會利用洛倫茲力原理解決相關問題。

2、過程與方法

（1）仔細觀察磁體對電子流作用的實驗現象，并認真參與到洛倫茲力表達式推導的過程。（2）通過這節的觀察、分析、推理和總結，培養學生發現問題、解決問題的思維方法和能力

3、情感態度與價值觀

（1）播放極光和電視直播圖片，增進學生對自然科學的探究興趣，及對生活和科學的熱愛。

（2）通過本節的觀察和探究，培養學生認真、嚴謹、求實的科學態度。

（3）本節把自然、生活、實驗同基本的科學原理緊密結合在一起，培養學生將現象與理論結合得到真理的辨證哲學觀。

一、教學方法

演示法、講授法、探究法

二、教具與媒體

永磁體、高壓電源、陰極射線管、多媒體及課件

三、教學過程

（一）創設情境，導入新課

1、播放兩張極光圖片。注釋：南北極出現絢麗多彩的極光。提問：想知道極光是怎樣形成的嗎？

2、播放一張電視直播圖片。注釋：電視給人們的生活帶來變化和舒適。提問：想知道電視是怎樣顯現圖像的嗎？

導語：美妙的大自然和舒適的現代生活背后，蘊藏著樸素的科學原理。這節課我們就來學習磁場對運動電荷的作用。

（二）進入新課，科學探究

1、實驗

在第一節我們知道磁場對電流產生安培力，而電流是自由電荷定向運動形成的。那么，磁場會不會對運動電荷產生作用呢？

給陰極射線管兩端接上高壓電源，電子從陰極射向陽極，形成電子流。電子流側射在熒光板上使其發光，顯示出電子流的軌跡。

未加磁場時，電子流的軌跡是一條直線。

圖1 陰極射線管

① 把一條形磁鐵N極靠近電子流，電子流向下 偏移；用S極，電子流又向上偏移。

結論：運動電荷在磁場中受到作用力，力的方向跟磁場方向有關。

2、洛倫茲力

（1）含義：運動電荷在磁場中受到的力

（2）大?。孩俾鍌惼澚εc安培力：當大量電荷定向運動時，每個運動電荷受到的洛倫茲力疊加起來，在宏觀上表現為安培力。②公式的推導：

通電導線與磁場垂直時，導線受到的安培力為

F安?IlB

那么導線中運動電荷洛倫茲力又為多少呢？

如圖2所示，設有一通電導體垂直置于磁場中，圖2安培力與洛倫茲力 導體中單位體積的自由電荷數為n，每個自由電荷的電荷量為q，電荷的速率為v，在時間t內，橫截面S上的電荷通過的位移為l?vt，通過的體積V?Sl?Svt，則體積V內的電荷數目為：

N?n?V?nSvt 總電荷量為

Q?Nq?qnSvt

電荷定向運動產生的電流為

I?Q?nqvS t這就是電流的微觀表達式。安培力的公式又可寫為

F安?IlB?(nqvS)(vt)B

又F安為N個F洛疊加起來的合力，有

F安?NF洛

所以

F洛?F安N?(qnvS)(vt)B?qvB

nSvt這就是v與B垂直時，運動電荷的洛倫茲力公式。② 特殊式：v?B,F洛?qvB

③ 一般式：v與B夾角為?時（如圖4），將B分解為平行于v分量B∥= Bcos?，B∥不產生洛倫茲力；垂直于v

n，B?產生的洛倫茲力 的分量B??Bsi?F洛?qvBsin?

圖3

v與B夾角為? ??qvB 2 這就是v與B夾角為?時，洛倫茲力的一般表達式。

（3）方向：洛倫茲力的方向用左手定則判斷：讓磁感線垂直穿過左手心，四指指向正電荷運動方向，拇指指向洛倫茲力方向。負電荷的受力方向與正電荷相反。如圖4所示 討論：①F洛跟B、v垂直

②F洛只改變v方向而不改變大小 ③F洛永不做功，P?F洛v?cos90?=0

圖4判斷洛倫茲力方向 課堂練習：

1.電子以初速度V垂直進入磁感應強度為B的 勻強磁場中,則（）

A.磁場對電子的作用力始終不變.B.磁場對電子的作用力始終不做功

C.洛倫茲力的功率為 P?F2洛v?qvB

D.電子的動能始終不變

2、課本123頁例題

3、洛倫茲力的應用

（1）解釋極光現象：利用運動電荷在磁場中受力可解釋極光現象。來自太陽的高速帶電粒子到達南北極上空，在地磁場中粒子受洛倫茲力而偏轉，再與空氣分子碰撞而使空氣發出耀眼奪目的極光。

（2）制成電視顯像管：顯像管中陰極發出的電子在磁場中偏轉，偏轉后的電子打在熒光屏上各個區域，使熒光屏發光，顯現出各類圖像。

第五篇：公開課洛倫茲力教案

5.5探究洛倫茲力

第一課時

知識與技能目標

1、通過實驗探究，認識洛倫茲力，會判斷洛倫茲力的方向；

2、理解洛倫茲力的推導過程，會計算洛倫茲力的大小。

過程與方法

觀察實驗現象，思考總結洛倫茲力的左手定則；理論推導→洛倫茲力的大小 情感態度價值觀

讓學生親身感受物理科學探究活動，理論推導學習物理。教學過程

讓學生觀察多媒體中有趣的極光現象（磁場對電粒子作用形成）地球：大磁體

太空存在一些高速帶電粒子 復習：

學習安培力：磁場對電流的作用

電流：定向移動的電荷形成 思考：“磁場對電流的安培力”與“磁場對自其中運動電荷的作用力”之間的關系？ 引出洛倫茲力f洛（N）

洛倫茲力

f洛?方向大小

本節課從“方向”和“大小”兩個方面認識洛倫茲力。

一、洛倫茲力的方向

觀察實驗，回答課本P116?117三個問題。

（1）、無磁場時：徑跡為直線

（2）、加磁場時：電子束偏轉

（3）、調換磁場方向：電子束偏轉方向改變 學生思考：由以上能得到什么結論？ 安培力：F?I,F?B?左手定則

洛倫茲力f洛：f洛??，f洛?B（能否用左手定則判斷？）學生根據安培力的左手定則總結洛倫茲力的左手定則。

洛倫茲力的方向符合左手定則：

——伸開左手，使大拇指跟其余四指垂直，且處于同一平面內，把手放入磁場中，磁感線穿過手心（保證磁感線與大拇指垂直），四指指向正電荷運動的方向，那么，拇指所指的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向．

對于負電荷呢？ 練習：剛才實驗（電子束所受到洛倫茲力的方向）

二、洛倫茲力的大小（V⊥B）

學生討論完成理論推導

設：導線內單位體積內的電荷數為n，每個電荷的電量為q，電荷定向運動的速度為v，陰影部分導線內電荷數為N 導線中的電流：I?nqsv

所受到的安培力：F?BIL?BnqsvL 運動電荷的總數：N?nsL

F單個運動電荷所受到的作用力：f?N?qvB

洛倫茲力的大?。河懻摚寒攙?B時，當v//B時，f洛?qvB

f洛?qvB

f洛?0

當v與B的夾角θ時，f洛?qvBsin?

回頭來想想：f洛?qvB與F?BIL的關系

1、安培力是洛倫茲力的宏觀表現

2、洛倫茲力是安培力的微觀本質

隨堂練習：導學案第2題

審題分析：從題目讀出題眼：帶電粒子沿直線運動

從圖知：在此空間存在著電場和磁場→即存在電場力和洛倫茲力 由以上可知：要求洛倫茲力和電場力處于二力平衡 所以列方程：qE?qvB

v?EB

（只與電場強度和磁感應強度有關）解得作業：課本P1201、2