摘 要：对于带电小球（考虑重力）在水平匀强磁场中的下落，高中学生普遍不清晰其运动轨迹，特别是对带电小球运动至最低点时的运动状态存在认识上的误区，本文从定性、半定量、定量等多方面进行研究论证，以解决学生在该认知上的困惑.

关键词：带电小球；匀强磁场；下落轨迹；多角度研究

作者简介：胡晓强（1982-），男，大学本科，学士学位，中学高级教师，主要从事高中物理教学研究工作，承担物理竞赛教学及自主招生辅导工作.

题目 如图1所示，一个质量为m、带电量为q（q>0）的小球，在磁感应强度为B的足够大的匀强磁场中由静止下落，问小球的最终运动状态如何，是否可能会出现小球做匀速直线运动的情况？

笔者在教学中发现，有相当多的学生认为在匀强磁场中下落时，由于带电小球受到洛伦兹力的作用而逐渐向右偏转，最终洛伦兹力与小球重力平衡，从而向右做匀速直线运动，整个过程有如图2所示的运动轨迹；另有一部分学生虽然意识到带电小球最终不是做匀速直线运动，但小球的运动状态却无法求解确定.

怎样有效的利用现有的高中物理知识来解决学生在该认知上的困惑，笔者试从定性、半定量、定量等多角度进行研究论证.

解析1 如图3，设小球下落运动到B点时，速度为水平方向，则在B点之前的极短一个时刻（对应图中A点），设A点速度vA与水平方向成Δθ角度（Δθ→0）.

在A点，速度vA有竖直向下的分量vAy，而接下来瞬间（对应B点）速度达到水平时无此……