高中物理《电磁感应》中的临界问题学法指导
高考物理一轮：8.3《有界磁场中的临界、极值问题》教学案(含答案)
第3讲微专题——有界磁场中的临界、极值问题核心考点·分类突破——析考点讲透练足1．适用条件(1)速度方向一定，大小不同粒子源发射速度方向一定，大小不同的带电粒子进入匀强磁场时，这些带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径随速度的变化而变化。
(2)轨迹圆圆心共线如图所示(图中只画出粒子带正电的情景)，速度v0越大，运动半径也越大。
可以发现这些带电粒子射入磁场后，它们运动轨迹的圆心在垂直速度方向的直线PP′上。
2．方法界定以入射点P为定点，圆心位于PP′直线上，将半径放缩作轨迹，从而探索出临界条件，这种方法称为“放缩法”。
[典题1](·浙江联考)如图甲所示，在空间中存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，其边界AB、CD相距为d，在左边界的Q点处有一质量为m、带电量为q的负粒子沿与左边界成30°的方向射入磁场，粒子重力不计。
求：(1)带电粒子能从AB边界飞出的最大速度；(2)若带电粒子能垂直CD边界飞出磁场，穿过小孔进入如图乙所示的匀强电场中减速至零且不碰到负极板，则极板间电压U应满足什么条件？整个过程粒子在磁场中运动的时间是多少？(3)若带电粒子的速度是(2)中的3倍，并可以从Q点沿纸面各个方向射入磁场，则粒子能打到CD边界的距离大小？[解析](1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设半径为R1，运动速度为v0。
粒子能从左边界射出，临界情况如图甲所示，由几何条件知R1＋R1cos 30°＝d又q v 0B ＝m v 20R 1解得v 0＝Bqdm （1＋cos 30°）＝2（2－3）Bqd m所以粒子能从左边界射出时的最大速度为 v m ＝v 0＝2（2－3）Bqdm(2)带电粒子能从右边界垂直射出，如图乙所示。
由几何关系知R 2＝dcos 30°由洛伦兹力提供向心力得Bq v 2＝m v 22R 2由动能守恒得－qU ＝0－12m v 22解得U ＝B 2qd 22m cos 230°＝2B 2qd 23m所加电压满足的条件U ≥2B 2qd 23m。
2024年高中物理：带电粒子在磁场中运动的临界极值问题
2024年高中物理：带电粒子在磁场中运动的临界极值问题临界状态是指物体从一种运动状态(或物理现象)转变为另一种运动状态(或物理现象)的转折状态，它既具有前一种运动状态(或物理现象)的特点，又具有后一种运动状态(或物理现象)的特点，起着承前启后的转折作用．由于带电粒子在磁场中的运动通常都是在有界磁场中的运动，常常出现临界和极值问题．1、临界问题的分析思路临界问题的分析对象是临界状态，临界状态就是指物理现象从一种状态变化成另一种状态的中间过程，这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则称为临界条件，临界条件是解决临界问题的突破点．临界问题的一般解题模式：(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；(4)分析临界量列出公式．2、极值问题的分析思路所谓极值问题就是对题中所求的某个物理量最大值或最小值的分析或计算，求解的思路一般有以下两种：一是根据题给条件列出函数关系式进行分析、讨论；二是借助于几何图形进行直观分析．例、如图甲所示，在真空中坐标xOy平面的x>0区域内，有磁感应强度B=1.0×10-2T的匀强磁场,方向与xOy平面垂直，在x轴上一点P（10，0）有一放射源，能在xOy平面内向各个方向发射速率v=1.0×104m/s的带正电的粒子，粒子的质量m=1.0×10-25kg（重力不计），粒子带电荷量q=1.0×10-18C，则带电粒子能打到y轴上的范围为多少？解析：粒子的速率一定，故它在磁场中运动的半径一定，本题的关键是找出由于速度方向的变化而导致该圆周与y轴在正、负方向上交点的最高位置与最低位置。
设粒子速度方向开始沿x轴正方向沿逆时针变化，则洛伦兹力方向将沿y轴正方向向逆时针方向变化，当过P点的直径与y轴正方向相交时，粒子打在y轴上的A点距原点O的距离最大，由于x轴负方向无磁场，随着粒子速度方向的继续变化（沿逆时针），粒子打在y轴上的点距原点的距离逐渐减小（不可能打在图中虚线所示直径为PA′的圆交y轴负方向的A′点），当速度方向沿x轴负方向时，圆轨道与y轴负方向相切于C，以后轨道将不与y轴相交，粒子与y轴的交点在A、C之间，如图乙所示。
(完整版)带电粒子在有界磁场中运动的临界问题
带电粒子在有界磁场中运动的临界问题当某种物理现象变化为另一种物理现象或物体从一种状态变化为另一种状态时，发生这种质的飞跃的转折状态通常称为临界状态。
粒子进入有边界的磁场，由于边界条件的不同，而出现涉及临界状态的临界问题，如带电粒子恰好不能从某个边界射出磁场，可以根据边界条件确定粒子的轨迹、半径、在磁场中的运动时间等。
如何分析这类相关的问题是本文所讨论的内容。
一、带电粒子在有界磁场中运动的分析方法1．圆心的确定因为洛伦兹力F指向圆心，根据F⊥v，画出粒子运动轨迹中任意两点（一般是射入和射出磁场两点），先作出切线找出v的方向再确定F的方向，沿两个洛伦兹力F的方向画其延长线，两延长线的交点即为圆心，或利用圆心位置必定在圆中一根弦的中垂线上，作出圆心位置，如图1所示。
2．半径的确定和计算利用平面几何关系，求出该圆的可能半径（或圆心角），并注意以下两个重要的几何特点：①粒子速度的偏向角φ等于转过的圆心角α，并等于AB弦与切线的夹角（弦切角）θ的2倍，如图2所示，即φ=α=2θ。
②相对的弦切角θ相等，与相邻的弦切角θ′互补，即θ+θ′=180°。
3．粒子在磁场中运动时间的确定若要计算转过任一段圆弧所用的时间，则必须确定粒子转过的圆弧所对的圆心角，利用圆心角α与弦切角的关系，或者利用四边形内角和等于360°计算出圆心角α的大小，并由表达式，确定通过该段圆弧所用的时间，其中T即为该粒子做圆周运动的周期，转过的圆心角越大，所用时间t越长，注意t与运动轨迹的长短无关。
4．带电粒子在两种典型有界磁场中运动情况的分析①穿过矩形磁场区：如图3所示，一定要先画好辅助线（半径、速度及延长线）。
a、带电粒子在穿过磁场时的偏向角由sinθ=L/R求出；（θ、L和R见图标）b、带电粒子的侧移由R2=L2-（R-y）2解出；（y见所图标）c、带电粒子在磁场中经历的时间由得出。
②穿过圆形磁场区：如图4所示，画好辅助线（半径、速度、轨迹圆的圆心、连心线）。
高考物理复习微专题3带电粒子在有界磁场中运动的临界问题的解题技巧市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖P
情况按反方向偏转再分析一下即可。
在详细问题中,这五个参量普通都是已知两个,剩下其它参量不
确定(但知道改变范围)或待定,按已知参量可将问题分为以下10
类 (C52 ) ,并可归并为6大类型。
2/52
-3-
类型
类型一
类型二
类型三
类型四
类型五
感应强度为B。一质量为m、带电荷量为q带正电粒子从O点以沿y
轴负方向速度v运动。
(1)粒子离开O点后,求第三次经过磁场边界时位置坐标;
(2)求粒子在磁场中运动总时间。
答案:(1)
3
,
2 6
8π
(2) 3
10/52
-11-
解析:(1)粒子在磁场中做圆周运动,粒子运动轨迹如图所示,由
类型六
已知参量
①⑩
②⑧
③
⑦
⑤⑨
④⑥
入射点、入射方向;出射点、出射方向
入射点、速度大小;出射点、速度大小
入射点、出射点
入射方向、出射方向
入射方向、速度大小;出射方向、速度大小
入射点、出射方向;出射点,入射方向
3/52
-4-
全部这些问题,其通用解法是:第一步,找准轨迹圆圆心可能位置;
第二步,按一定次序尽可能多地作不一样圆心对应轨迹圆(普通最
<v<
5
4
6/52
-7-
分析:粒子初速度方向已知,故不一样速度大小粒子轨迹圆圆心
均在垂直初速度直线上(如图甲),在该直线上取不一样点为圆心,半
径由小取到大,作出一系列圆(如图乙),其中轨迹圆①和②为临界轨
迹圆。轨道半径小于轨迹圆①或大于轨迹圆②粒子,均可射出磁场
高中物理电磁感应问题的解题技巧
高中物理电磁感应问题的解题技巧引言：电磁感应是高中物理中一个重要的知识点，也是学生们经常遇到的难题之一。
本文将从解题技巧的角度出发，通过具体的题目分析和解释，为高中学生和他们的父母提供一些实用的方法和指导，帮助他们更好地应对电磁感应问题。
一、电磁感应基础知识回顾在开始解题之前，我们需要回顾一些电磁感应的基础知识。
电磁感应是指当导体中的磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
此外，根据楞次定律，感应电动势的方向总是使得感应电流产生磁场，与磁通量变化的方向相反。
二、电磁感应问题的解题技巧1. 磁通量的变化率在解题过程中，我们需要计算磁通量的变化率。
磁通量的计算公式为Φ = B·A·cosθ，其中B为磁感强度，A为面积，θ为磁场线与法线的夹角。
当磁场线与面积垂直时，磁通量最大；当磁场线与面积平行时，磁通量为零。
因此，当题目中给出磁场线和面积的夹角时，我们可以根据夹角的变化来判断磁通量的变化率。
举例：一根导线以匀速v进入均匀磁场B中，如图所示。
求导线两端的感应电动势的大小。
解析：根据题目描述，导线以匀速进入磁场中，说明磁通量在变化。
根据磁通量的计算公式Φ = B·A·cosθ，我们可以看出，当导线进入磁场时，磁通量随着导线进入的面积增大而增大，因此感应电动势的方向应该与磁场的方向相反，即导线两端的感应电动势的方向为从上到下。
2. 感应电动势的方向在解题过程中，我们需要确定感应电动势的方向。
根据楞次定律，感应电动势的方向总是使得感应电流产生磁场，与磁通量变化的方向相反。
因此，当题目中给出磁场线和导体的运动方向时，我们可以根据楞次定律来判断感应电动势的方向。
举例：一根导线以匀速v从磁场中移出，如图所示。
求导线两端的感应电动势的方向。
解析：根据题目描述，导线从磁场中移出，说明磁通量在变化。
根据楞次定律，感应电动势的方向与磁通量变化的方向相反，即导线两端的感应电动势的方向为从下到上。
芜湖市高考物理复习 第十章 磁场 第讲 带电粒子在有界磁场中运动的临界问题教案
带电粒子在有界磁场中运动的临界问题班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、知识清单1．缩放圆模型特征:速度方向不变而大小在改变（或磁感应强度变化）射入匀强磁场2．缩放圆的几个常见问题粒子从同一个直线边界进出：速度越大,半径越大，但在磁场中运动时间相等；出磁场速度方向相同相切，是从下边射出还是从右边射出的临界条件;注意有盲区可能从OC、BC、AB边射出；比较时间：①从OC边射出时间相等；②BC、AB边射出：速度越大,弦切角越小，时间越少3．环形磁场临界问题临界圆临界半径221RRr+=2-12RRr=勾股定理(R2—R1)2=R12+r2解得：)RR(Rr1222-=4．旋转圆模型特征：速度大小不变而方向不限定(如0—180°范围内）射入匀强磁场中5．旋转圆的几个常见问题距离最远：粒子1，直径Oa粒子2、3等于Ob;时间最长：粒子3时间最短：粒子1，Oa，劣弧,弦长最短，则弧长最短;时间最长:粒子2左边最远:直径Oa；右边最远：相切,c点时间最短：Ob⊥板,劣弧弦长最短6．圆形有界磁场中的旋转圆问题r〈R r>R r=R在磁场中运动的最远距离为在磁场中运动的最长时离开磁场速度方向垂直于入射点与磁OA=2r 间为t max =0v rα=qBm α （rR sin =2α） 场圆心的连线 7． 找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，然后利用数学方法求解极值，常用结论如下：(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磁场边界相切。
（2）当速率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）当速率v 变化时，圆周角大的，对应的运动时间也越长.二、例题精讲8． （多选)长为l 的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，磁感应强度为B ，板间距离也为l ，极板不带电，现有质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子(不计重力），从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v 水平射入磁场,欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是（ ）A ．使粒子的速度v ＜错误!B ．使粒子的速度v ＞错误!C ．使粒子的速度v ＞错误!D ．使粒子的速度v 满足错误!＜v ＜错误!9．如图所示,一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面是一正方形的匀强磁场，下列判断正确的是（ )A ．电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线越长B ．电子在磁场中运动时间越长．其轨迹线所对应的圆心角越大C ．在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合D ．电子的速率不同，它们在磁场中运动时间一定不相同10．(多选)如图所示，在半径为R 的圆形区域内有匀强磁场，磁感应强度为B ，方向垂直于圆平面(未画出）．一群比荷为错误!的负离子以相同速率v 0（较大）由P 点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场,则下列说法正确的是(不计重力)（ ）A ．离子飞出磁场时的动能一定相等B ．离子在磁场中运动半径一定相等C ．由Q 点飞出的离子在磁场中运动的时间最长D ．沿PQ 方向射入的离子飞出时偏转角最大11．（多选)（2016江南十校)如图，半径为R 的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B 。
物理学中临界问题的分析方法
物理学中临界问题的分析方法作者：周玉美来源：《中国校外教育·理论》2008年第03期[摘要]在物理问题中临界问题很常见，如何解答临界问题往往是比较难的问题。
本文以牛顿运动定律的临界问题为例来探讨临界问题的求解方法。
[关键词]物理学临界问题求解方法一、什么是临界问题我们在解答物理力学问题时，经常碰到这样的词语，作用力的最大或最小值、速度的最大或最小值、加速度的最大或最小值等等．我们把物体由一种运动状态转变到另一种运动状态，由一种物理现象转变为另一种物理现象，在发生转变的时刻一些物理量的最大或最小值，叫做临界值．如何求得临界值，有时是解答物理题的关键，它不仅要对题中的物理情景作深入的研究，而且要熟练地应用数学知识去作解答。
二、分析临界问题的一般方法在有关牛顿运动定律的临界问题涉及的物理量主要是力、加速度、速度、位移。
在分析此类问题的时候，我们主要抓住分析“力”的变化。
因为力是决定物体运动的主要因素。
着重要分析力的大小的变化规律、方向变化、受力数目的变化、力的性质的变化（比如，静摩擦力转化为动摩擦力）。
这些变化往往蕴含着临界状态的出现，此时有利于我们找到临界条件。
在追击类问题中要注意物体的速度关系，特别是速度相等往往是一个重要条件。
三、分析临界问题所要用到的数学工具临界问题经常涉及到一些极值问题。
求解临界问题往往伴随的不等式的应用，自燃也就会牵涉到一些与相关的数学知识。
如三角函数，定积求和或定和求积，二次方程判别式等。
例题如下：例1.图1所示，一个质量为m =10kg的物体，放在粗糙的水平面上，物体与水平面的静摩擦因数为．25，今对物体施以向右上方的拉力F，求：物体开始滑动时F的最小值和此时F与水平方向的夹角（g值取）解析：使物体开始滑动的含义是物体与水平面由静止转变为相对运动，可见物体存在一个处于转折的临界状态，构成一个临界问题；如果在F达到某一值，物体开始运动，因此，F此时为临界作用力，要求的就是F的临界值．例题 2.在光骨的水平轨道上有两个半径都是r的小球A和B，质量分别为m和2m，当两球心间距离大于L（L比2r大得多）时，两球之间无相互作用力；当两球心间距离等于或小于L时，两球间存在相互作用的是恒定斥力F。
物理带电粒子在匀强磁场中运动的临界极值问题
物理带电粒子在匀强磁场中运动的临界极值问题由于带电粒子在磁场中的运动通常都是在有界磁场中的运动，所以常常出现临界和极值问题。
1．临界问题的分析思路临界问题分析的是临界状态，临界状态存在不同于其他状态的特殊条件，此条件称为临界条件，临界条件是解决临界问题的突破口。
2．极值问题的分析思路所谓极值问题就是对题中所求的某个物理量最大值或最小值的分析或计算，求解的思路一般有以下两种：(1)根据题给条件列出函数关系式进行分析、讨论；(2)借助几何知识确定极值所对应的状态，然后进行直观分析3．四个结论(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)当速率v一定时，弧长越长，圆心角越大，则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长。
(3)当速率v变化时，圆心角大的，运动时间长，解题时一般要根据受力情况和运动情况画出运动轨迹的草图，找出圆心，根据几何关系求出半径及圆心角等。
(4)在圆形匀强磁场中，当运动轨迹圆半径大于区域圆半径时，则入射点和出射点为磁场直径的两个端点时，轨迹对应的偏转角最大(所有的弦长中直径最长)。
【典例】平面OM 和平面ON 之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。
一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q>0）。
粒子沿纸面以大小为v的速度从OM 的某点向左上方射入磁场，速度与OM 成30°角。
已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON 只有一个交点，并从OM 上另一点射出磁场。
不计重力。
粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为（）【应用练习】1、如图所示，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（）3．如图所示，直角坐标系中y轴右侧存在一垂直纸面向里、宽为a的有界匀强磁场，磁感应强度为B，右边界PQ平行于y轴，一粒子(重力不计)从原点O以与x轴正方向成θ角的速率v垂直射入磁场，当斜向上射入时，粒子恰好垂直PQ射出磁场，当斜向下射入时，粒子恰好不从右边界射出，则粒子的比荷及粒子恰好不从右边界射出时在磁场中运动的时间分别为( )4、如图所示，两个同心圆，半径分别为r和2r，在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。
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高中物理《电磁感应》中的临界问题
临界（或极值或最值）问题是物理学中各部分基本上均存在的问题，处理的方法也大同小异. 但是，形成临界问题的物理过程却各有特点、各具特色. 本文就电磁感应中的临界问题分类赏析.
一、微粒运动的临界问题
例1、如图1所示，在竖直面内有两平行金属导轨AB 、CD. 导轨间距为l. 电阻不计. 一根电阻不计的金属棒ab 可在导轨上无摩擦地滑动. 棒与导轨垂直，并接触良好. 道轨之间有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B. 导轨右边与电路连接. 电路中的三个定值电阻阻值分别为2R 、R 和R. 在BD 间接有一水平放置的平行板电容器C ，板间距离为d.
（1）当ab 以速度v 0匀速向左运动时，电容器中质量为m 的带电微粒恰好静止. 试判断微粒的带电性质及带电量的大小.
（2）ab 棒由静止开始，以恒定加速度a 向左运动. 讨论电容器中带电微粒的加速度如何变化. （设带电微粒始终未与极板接触）
解析：（1）棒匀速向左运动，感应电流为顺时针方向，电容器上板带正电. 因微粒受力平衡，场强方向向下，电场力方向应向上，故微粒应带负电荷. 由平衡条件得：q d U mg c =
， 又0c Blv E ,R
3E I ,IR U === 由以上各式可解得：.Blv mgd 3q 0
= （2）设经时间t 0，微粒恰好平衡，则有q d U mg c =，而0c Blat 31U =, 可求出：a
v t Blaq mgd 3t 000==或， 当t<t 0时，t md 3Blaq g a 1-
=，即加速度大小将越来越小，方向向下 当t=t 0时，a 2=0
当t>t 0时，g t md
3Blaq a 3-=
，即加速度大小将越来越大，方向向上。
二、焦耳热的最大值问题
例2、两导轨ab 和cd 互相平行，相距L=0.5m ，固定在水平面内，其电阻可忽略不计. ef 是一电阻等于10Ω金属杆，它的两端分别与ab 和cd 保持良好接触，又能无摩擦地滑动. 导轨和金属杆均处于磁感强度B=0.6T 的匀强磁场中，磁场方向如图2所示. 导轨左边与滑动变阻器R 1（最大阻值40Ω）相连，R 2=40Ω. 在t=0时刻，金属杆ef 由静止开始向右运动，其速度v 随时间t 的变化关系为v=20sin （10πt ）m/s. 求：
（1）杆ef 产生的感应电动势随时间t 变化的关系式.
（2）R 2在1min 中最多能够产生多少热量.
解析：（1）杆ef 产生的感应电动势随时间t 的变化关系式为：
V )t 10sin(6V )t 10sin(205.06.0BLv E π=π⨯⨯==
（2）当滑线变阻器的滑动触头滑到变阻器R 1的上端时，在相同时间内，R 2产生的热量达最大值. 外电路总电阻为：Ω==202
R R 2， 电源为交流电，周期为s 2.0s 1022T =π
π=ωπ=, t=1min 为T 的整数倍.
外电路电压的有效值为：
V 22V 2
6102020E r R R U =⨯+=+=, R 2产生的热量最大值为：
.J 12J 6040
)22(t R U Q 222
=⨯==
三、导体棒运动的临界问题
例3、如图3所示，两条相互平行的光滑金属导轨位于水平面内，其间距离为L=0.2m ，在导轨的一端接有阻值为R=0.5Ω的电阻. 在x ≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场，磁感应强度B=0.5T. 一质量为m=0.1kg 的金属直杆垂直放置在导轨上，并以v 0=2m/s 的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力F 的共同作用下做匀变速直线运动，加速度大小为a=2m/s 2
、方向与初速度方向相反. 设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好. 求：
（1）电流为零时金属杆所处的位置；
（2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F 的大小和方向；
（3）保持其它条件不变，而初速度v 0取不同值，求开始时F 的方向与初速度v 0取值的关系.
解析：本题通过运动学公式、牛顿运动定律、电磁感应等知识的综合应用，着重分析综合应用能力.
（1）电流为零→电动势为零→速度为零，故由运动学公式得：m 1a
2v s 20== （2）电流为最大值的一半时，电动势为最大值的一半，速度大小为最大值的一半，此时，棒可以是向右运动，也可以是向左运动，故有：A 2.0R
BLv 21I 21I 0m ===，此时安培力大小为N 02.0BIL F B ==，外力F 有以下两种情况：
ma F F B =+（棒向右运动），N 18.0F ma F B =-=，方向沿x 轴负方向； ma F F B =-（棒向左运动），N 22.0F ma F B =+=，方向沿x 轴负方向.
（3）设t=0时，F 方向向左，根据牛顿第二定律得：ma F F B =+，即：
R
v L B ma F ma F 022B -=-=，令F=0可得：s /m 10v 0=，所以： ①当v 0<10m/s 时，F>0，说明F 方向向左；
②当v 0=10m/s 时，F=0；
③当v 0>10m/s 时，F<0，说明F 方向向右.。