Question

【題目】如圖所示，用絲線吊一個(gè)質(zhì)量為m的帶電(絕緣)小球處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，空氣阻力不計(jì)，當(dāng)小球分別從A點(diǎn)和B點(diǎn)向最低點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)且兩次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)( )

A. 小球的動(dòng)能相同

B. 絲線所受的拉力相同

C. 小球所受的洛倫茲力相同

D. 小球的向心加速度相同

Answer 1

【答案】AD

【解析】

帶電小球在重力與拉力及洛倫茲力共同作用下，繞固定點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，由于拉力與洛倫茲力始終垂直于速度方向，它們對(duì)小球不做功．因此僅有重力作功，則有機(jī)械能守恒．從而可以確定動(dòng)能是否相同，并由此可確定拉力與洛倫茲力．由向心加速度公式和牛頓第二定律列式分析．

A、小球運(yùn)動(dòng)過程中，所受的細(xì)線的拉力與洛倫茲力對(duì)小球不做功，僅僅有重力作功，則小球機(jī)械能守恒，所以小球分別從A點(diǎn)和B點(diǎn)向最低點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)且兩次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相同;故A正確.

B、小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)速度大小不變，則根據(jù)牛頓第二定律可知，由于速度方向不同，導(dǎo)致產(chǎn)生的洛倫茲力的方向也不同，則拉力的大小也不同;故B錯(cuò)誤.

C、小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)速度大小不變，由于速度方向不同，導(dǎo)致產(chǎn)生的洛倫茲力的方向也不同，則洛倫茲力不相同;故C錯(cuò)誤.

D、小球的動(dòng)能相同則速度的大小相等，據(jù)知，v、r相同，可知小球所受的向心力相同,向心加速度相同;故D正確.

故選AD.