第九章 磁场讲义.docx

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第九章磁场讲义

第1节　磁场的描述、磁场对电流的作用

一、磁场、磁感应强度

1．磁场

（1）基本性质：

磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁力的作用．

（2）方向：

小磁针的N极所受磁场力的方向．

2．磁感应强度

（1）物理意义：

描述磁场强弱和方向．

（2）定义式：

B＝（通电导线垂直于磁场）．

（3）方向：

小磁针静止时N极的指向．（4）单位：

特斯拉，符号T.

二、磁感线及几种常见的磁场分布

1．磁感线

在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致．

2．几种常见的磁场

（1）条形磁铁和蹄形磁铁的磁场（如图所示）

（2）几种电流周围的磁场分布

直线电流的磁场

通电螺线管的磁场

环形电流的磁场

特点

无磁极、非匀强且距导线越远处磁场越弱

与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场且磁场最强，管外为非匀强磁场

环形电流的两侧是N极和S极且离圆环中心越远，磁场越弱

安培定则

立体图

横截面图

纵截面图

（3）磁感线的特点

①磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向．②磁感线的疏密程度表示磁场强弱．

③磁感线是闭合曲线，没有起点和终点．在磁体外部，从N极指向S极，在磁体内部，从S极指向N极．

④磁感线是假想的曲线，不相交、不中断、不相切．

三、安培力的大小和方向

1．大小

（1）F＝BILsinθ（其中θ为B与I之间的夹角）

（2）磁场和电流垂直时F＝BIL.（3）磁场和电流平行时F＝0.

2．方向

（1）用左手定则判定：

伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．

（2）安培力的方向特点：

F⊥B，F⊥I，即F垂直于B和I决定的平面．（注意：

B和I可以有任意夹角）

[自我诊断]

1．判断正误

（1）小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向．（√）

（2）磁场中的一小段通电导体在该处受力为零，此处B一定为零．（×）

（3）由定义式B＝可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小．（×）

（4）磁感线是真实存在的．（×）

（5）通电线圈可等效成条形磁铁，它周围的磁感线起始于线圈一端，终止于线圈的另一端．（×）

（6）安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直，又跟电流方向垂直．（√）

2．（多选）指南针是我国古代四大发明之一．关于指南针，下列说法正确的是（　　）

A．指南针可以仅具有一个磁极B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场

C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰

D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转

3．磁场中某区域的磁感线如图所示，则（　　）

A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞Bb

B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜Bb

C．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大

D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小

4．关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是（　　）

A．安培力的方向可以不垂直于直导线B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向

C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关

D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半

考点一　磁场的理解及安培定则

1．磁感应强度的三点理解

（1）磁感应强度由磁场本身决定，因此不能根据定义式B＝认为B与F成正比，与IL成反比．

（2）测量磁感应强度时小段通电导线必须垂直磁场放入，如果平行磁场放入，则所受安培力为零，但不能说该点的磁感应强度为零．

（3）磁感应强度是矢量，其方向为放入其中的小磁针N极的受力方向，也是小磁针静止时N极的指向．

2．安培定则的应用

在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”.

原因（电流方向）

结果（磁场绕向）

直线电流的磁场

大拇指

四指

环形电流的磁场

四指

大拇指

3．磁场的叠加

磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解．

◆特别提醒：

两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的．

1．指南针是我国古代四大发明之一．当指南针上方有一条水平放置的通电导线时，其N极指向变为如图实线小磁针所示．则对该导线电流的以下判断正确的是（　　）

A．可能东西放置，通有由东向西的电流

B．可能东西放置，通有由西向东的电流

C．可能南北放置，通有由北向南的电流D．可能南北放置，通有由南向北的电流

2．（2017·河北廊坊模拟）（多选）无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度B的大小与电流大小成正比，与导线到这一点的距离成反比，即B＝（式中k为常数）．如图所示，两根相距L的无限长直导线分别通有电流I和3I.在两根导线的连线上有a、b两点，a点为两根直导线连线的中点，b点距电流为I的导线的距离为L.下列说法正确的是（　　）

A．a点和b点的磁感应强度方向相同B．a点和b点的磁感应强度方向相反

C．a点和b点的磁感应强度大小比为8∶1D．a点和b点的磁感应强度大小比为16∶1

3．（2017·江西南昌调研）如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1.若将M处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，那么B2与B1之比为（　　）

A.∶1B．∶2

C．1∶1D．1∶2

4．（2017·湖北三市六校联考）如图甲所示，无限长导线均通以恒定电流I.直线部分和坐标轴接近重合，弯曲部分是以坐标原点O为圆心的相同半径的一段圆弧，已知直线部分在原点O处不形成磁场，则图乙中O处磁感应强度和图甲中O处磁感应强度相同的是（　　）

磁感应强度叠加三步骤

空间中的磁场通常会是多个磁场的叠加，磁感应强度是矢量，可以通过平行四边形定则进行计算或判断．其步骤如下：

（1）确定场源，如通电导线．

（2）定位空间中需求解磁场的点，利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的大小和方向．如图中M、N在c点产生的磁场．

（3）应用平行四边形定则进行合成，如图中的合磁场B.

考点二　安培力作用下的平衡与加速问题

1．分析导体在磁场中平衡和加速问题的思路

（1）确定要研究的导体．

（2）按照已知力→重力→安培力→弹力→摩擦力的顺序，对导体受力分析．

（3）分析导体的运动情况．

（4）根据平衡条件或牛顿第二定律列式求解．

2．受力分析的注意事项

（1）安培力的方向特点：

F⊥B，F⊥I，即F垂直于B和I决定的平面．

（2）安培力的大小：

应用公式F＝BILsinθ计算弯曲导线在匀强磁场中所受安培力的大小时，有效长度L等于曲线两端点的直线长度．

（3）视图转换：

对于安培力作用下的力学问题，导体棒的受力往往分布在三维空间的不同方向上，这时应利用俯视图、剖面图或侧视图等，变立体图为二维平面图．

考向1：

安培力作用下静态平衡问题

通电导体在磁场中受安培力和其它力作用而处于静止状态，可根据磁场方向、电流方向结合左手定则判断安培力方向．

[典例1]　（2016·广东广州三模）（多选）如图所示，质量为m、长度为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保持静止时悬线与竖直方向夹角为θ.磁感应强度方向和大小可能为（　　）

A．z正向，tanθB．y正向，

C．z负向，tanθD．沿悬线向上，sinθ

考向2：

安培力作用下动态平衡问题

此类题目是平衡问题，只是由于磁场大小或方向、电流大小或方向的变化造成安培力变化，与力学中某个力的变化类似的情景．

[典例2]　（2017·陕西西安模拟）如图所示，长为L的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上，劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，弹簧伸长x时，棒处于静止状态．则（　　）

A．导体棒中的电流方向从b流向a

B．导体棒中的电流大小为

C．若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度，x变大

D．若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，x变大

考向3：

安培力作用下加速问题

此类题目是导体棒在安培力和其它力作用下合力不再为零，而使导体棒产生加速度，根据受力特点结合牛顿第二定律解题是常用方法．

[典例3]　如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距1m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m＝0.2kg，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体的质量M＝0.3kg，棒与导轨的动摩擦因数为μ＝0.5，匀强磁场的磁感应强度B＝2T，方向竖直向下，为了使物体以加速度a＝3m/s2加速上升，应在棒中通入多大的电流？

方向如何？

（g＝10m/s2）

解析　导体棒所受的最大静摩擦力大小为fm＝0.5mg＝1N

M的重力为G＝Mg＝3N

要使物体加速上升，则安培力方向必须水平向左，则根据左手定则判断得知棒中电流的方向为由a到b.根据受力分析，由牛顿第二定律有

F安－G－fm＝（m＋M）aF安＝BIL联立得I＝2.75A

安培力作用下导体的分析技巧

（1）安培力作用下导体的平衡问题与力学中的平衡问题分析方法相同，只不过多了安培力，解题的关键是画出受力分析示意图．

（2）安培力作用下导体的加速问题与动力学问题分析方法相同，关键是做好受力分析，然后根据牛顿第二定律求出加速度．

考点三　磁场中导体运动方向的判断

1．判定通电导体运动或运动趋势的思路

2．几种判定方法

电流元法

分割为电流元安培力方向―→整段导体所受合力方向―→运动方向

特殊位置法

在特殊位置―→安培力方向―→运动方向

等效法

环形电流小磁针

条形磁铁通电螺线管多个环形电流

结论法

同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势

转换研究对象法

定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向

1.一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，如图所示．当两线圈中通以图示方向的电流时，从左向右看，线圈L1将（　　）

A．不动B．顺时针转动

C．逆时针转动D．在纸面内平动

2．如图所示，蹄形磁铁用柔软的细绳悬吊在天花板上，在磁铁两极的正下方固定着一根水平直导线，当直导线中通以向右的电流时（　　）

A．磁铁的N极向纸外、S极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力减小

B．磁铁的S极向纸外、N极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力减小

C．磁铁的N极向纸外、S极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力增大

D．磁铁的S极向纸外、N极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力增大

判断磁场中导体运动趋势的两点注意

（1）应用左手定则判定安培力方向时，磁感线穿入手心，大拇指一定要与磁感线方向垂直，四指与电流方向一致但不一定与磁感线方向垂直，这是因为：

F一定与B垂直，I不一定与B垂直．

（2）导体与导体之间、磁体与磁体之间、磁体与导体之间的作用力和其他作用力一样具有相互性，满足牛顿第三定律．

课时规范训练[基础巩固题组]

1．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：

“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图．结合上述材料，下列说法不正确的是（　　）

A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合

B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近

C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行

D．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用

2．三根平行的长直导体棒分别过正三角形ABC的三个顶点，并与该三角形所在平面垂直，各导体棒中均通有大小相等的电流，方向如图所示．则三角形的中心O处的合磁场方向为（　　）

A．平行于AB，由A指向BB．平行于BC，由B指向C

C．平行于CA，由C指向AD．由O指向C

3．如图所示，AC是一个用长为L的导线弯成的、以O为圆心的四分之一圆弧，将其放置在与平面AOC垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中．当在该导线中通以由C到A，大小为I的恒定电流时，该导线受到的安培力的大小和方向是（　　）

A．BIL，平行于OC向左B.，垂直于AC的连线指向左下方

C.，平行于OC向右D．2BIL，垂直于AC的连线指向左下方

4．如图所示，用粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架abcd.其中ab、cd边与ad边夹角均为60°，ab＝bc＝cd＝L，长度为L的电阻丝电阻为R0，框架与一电动势为E、内阻r＝R0的电源相连接，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则梯形框架abcd受到的安培力的大小为（　　）

A．0　B．

C.D.

5．如图所示，接通开关S的瞬间，用丝线悬挂于一点、可自由转动的通电直导线AB将（　　）

A．A端向上，B端向下，悬线张力不变

B．A端向下，B端向上，悬线张力不变

C．A端向纸外，B端向纸内，悬线张力变小

D．A端向纸内，B端向纸外，悬线张力变大

6．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，利用这种装置可以把质量为m＝2.0g的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到6km/s.若这种装置的轨道宽d＝2m、长L＝100m、电流I＝10A、轨道摩擦不计且金属杆EF与轨道始终垂直并接触良好，则下列有关轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场力的最大功率结果正确的是（　　）

A．B＝18T，Pm＝1.08×108WB．B＝0.6T，Pm＝7.2×104W

C．B＝0.6T，Pm＝3.6×106WD．B＝18T，Pm＝2.16×106W

[综合应用题组]

7．质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上，整个装置处于竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中，直导体棒中通有恒定电流，平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60°角，其截面图如图所示．则下列关于导体棒中电流的分析正确的是（　　）

A．导体棒中电流垂直纸面向外，大小为I＝

B．导体棒中电流垂直纸面向外，大小为I＝

C．导体棒中电流垂直纸面向里，大小为I＝

D．导体棒中电流垂直纸面向里，大小为I＝

8．如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨间距为L，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定，下端与水平直导体棒ab相连，弹簧与导轨平面平行并与ab垂直，直导体棒垂直跨接在两导轨上，空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场．闭合开关K后导体棒中的电流为I，导体棒平衡时，弹簧伸长量为x1；调转图中电源极性，使导体棒中电流反向，导体棒中电流仍为I，导体棒平衡时弹簧伸长量为x2.忽略回路中电流产生的磁场，则匀强磁场的磁感应强度B的大小为（　　）

A.（x1＋x2）B.（x2－x1）C.（x2＋x1）D.（x2－x1）

9．（多选）如右图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直斜面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，当通以图示方向电流I时，欲使导体棒静止在斜面上，可加一平行于纸面的匀强磁场，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向由垂直斜面向上沿逆时针方向转至水平向左的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．此过程中磁感应强度B逐渐增大B．此过程中磁感应强度B先减小后增大

C．此过程中磁感应强度B的最小值为

D．此过程中磁感应强度B的最大值为

10．如图所示，一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为0.1T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连，电路总电阻为2Ω.已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm.重力加速度的大小取10m/s2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量．

解析：

金属棒通电后，闭合回路电流I＝＝A＝6A

导体棒受到的安培力大小为F＝BIL＝0.06N.

开关闭合后，电流方向为从b到a，由左手定则可判断知金属棒受到的安培力方向竖直向下

由平衡条件知：

开关闭合前：

2kx＝mg

开关闭合后：

2k（x＋Δx）＝mg＋F代入数值解得m＝0.01kg.

11．某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验．两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直．

（1）在图中画出连线，完成实验电路．要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动．

（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：

A．适当增加两导轨间的距离

B．换一根更长的金属棒

C．适当增大金属棒中的电流

其中正确的是________（填入正确选项前的标号）．

12．载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B＝kI/r，式中常量k>0，I为电流强度，r为距导线的距离．在水平长直导线MN正下方，矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流，被两根等长的轻质绝缘细线静止地悬挂，如图所示．开始时MN内不通电流，此时两细线内的张力均为T0.当MN通以强度为I1的电流时，两细线内的张力均减小为T1；当MN内的电流强度变为I2时，两细线的张力均大于T0.

（1）分别指出强度为I1、I2的电流的方向；

（2）求MN分别通以强度为I1和I2电流时，线框受到的安培力F1与F2大小之比；

（3）当MN内的电流强度为I3时两细线恰好断裂，在此瞬间线圈的加速度大小为a，求I3.

解析：

（1）由题意知，当MN通以电流I1时，线圈受到的安培力向上，根据左手定则、安培定则可以判断I1的方向向左，当MN通以电流I2时，线圈受到的安培力应向下，同理，可以判断I2的方向向右．

（2）当MN中的电流为I时，线圈受到的安培力大小为F＝kIiL

式中r1、r2分别为ab、cd与MN的间距，i为线圈中的电流，L为ab、cd的长度．

所以＝

（3）设MN中电流为I3时，线圈所受安培力为F3，由题设条件有2T0＝mg,2T1＋F1＝mg，F3＋mg＝ma，＝，由以上各式得I3＝I1

第2节　磁场对运动电荷的作用

一、洛伦兹力1．定义：

运动电荷在磁场中所受的力．

2．大小

（1）v∥B时，F＝0.

（2）v⊥B时，F＝qvB.（3）v与B夹角为θ时，F＝qvBsin_θ.

3．方向

（1）判定方法：

应用左手定则，注意四指应指向正电荷运动方向或负电荷运动的反方向．

（2）方向特点：

F⊥B，F⊥v.即F垂直于B、v决定的平面．（注意B和v可以有任意夹角）．

由于F始终垂直于v的方向，故洛伦兹力永不做功．

二、带电粒子在磁场中的运动

1．若v∥B，带电粒子以入射速度v做匀速直线运动．

2．若v⊥B，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速度v做匀速圆周运动．

3．基本公式

（1）向心力公式：

qvB＝m.

（2）轨道半径公式：

r＝.（3）周期公式：

T＝＝.

f＝＝.ω＝＝2πf＝.

三、洛伦兹力的应用实例

1．回旋加速器

（1）构造：

如图所示，D1、D2是半圆形金属盒，D形盒的缝隙处接交流电源．D形盒处于匀强磁场中．

（2）原理：

交变电流的周期和粒子

做圆周运动的周期相等，粒子在圆周运动的过程中一次一次地经过D形盒缝隙，两盒间的电势差一次一次地反向，粒子就会被一次一次地加速．由qvB＝，得Ekm＝，可见粒子获得的最大动能由磁感应强度B和D形盒半径R决定，与加速电压无关．

2．质谱仪

（1）构造：

如图所示，由粒子源、加速电场、偏转磁场和照相底片等组成．

（2）原理：

粒子由静止在加速电场中被加速，根据动能定理qU＝mv2可知进入磁场的速度v＝.粒子在磁场中受洛伦兹力偏转，做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，qvB＝.由以上几式可得出需要研究的物理量如粒子轨道半径、粒子质量、比荷等．

[自我诊断]

1．判断正误

（1）洛伦兹力和安培力的方向都与磁场方向垂直．（√）

（2）粒子在只受到洛伦兹力作用时运动的动能不变．（√）

（3）运动电荷进入磁场后（无其他力作用）可能做匀速直线运动．（√）

（4）洛伦兹力可以做正功、做负功或不做功．（×）

（5）带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与速度的大小无关．（√）

（6）带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径与粒子的比荷成正比．（×）

（7）经回旋加速器加速的带电粒子的最大初动能由D形盒的最大半径决定，与加速电压无关．（√）

（8）质谱仪只能区分电荷量不同的粒子．（×）

2．如图所示，电子枪射出的电子束进入示波管，在示波管正下方有竖直放置的通电环形导线，则示波管中的电子束将（　　）

A．向上偏转B．向下偏转

C．向纸外偏转D．向纸里偏转

3．如图，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场（未画出）．一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O.已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变．不计重力．铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为（　　）

A．2　　　B．C．1D.

4．（多选）图为某磁谱仪部分构件的示意图．图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹．宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子．当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是（　　）

A．电子与正电子的偏转方向一定不同

B．电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同

C．仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子

D．粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小

考点一　对洛伦兹力的理解

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．

（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）洛伦兹力一定不做功．

2．洛伦兹力与安培力的联系及区别

（1）安培力是洛伦兹力的宏观表现，二者是相同性质的力，都是磁场力．

（2）安培力可以做功，而洛伦兹力对运动电荷不做功．

3．洛伦兹力与电场力的比较

1．下列关于洛伦兹力的说法中，正确的是（　　）

A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同

B．如果把＋q改为－q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变

C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直

D．粒子在只受到洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变

2．（多选）如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，O为M、N连线的中点，连线上a、b两点关于O点对称．导线均通有大小相等、方向向上的电流．已知长直导线周围产生的磁场的磁感应强度B＝k，式中k是常数，I是导线中的电流，r为对应点到导线的距离．一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿MN连线运动到b点．关于上述过程，下列说法正确的是（　　）