Question

【題目】如圖，絕緣細線連接一帶負電的擺球，在一勻強磁場中擺動，勻強磁場的方向垂直紙面向里，擺球在MN間擺動過程中，小球每次通過最低點時　　

A. 小球受到的拉力相同

B. 小球的速度相同

C. 小球的加速度相同

D. 小球受到的洛侖茲力相同

Answer 1

【答案】C

【解析】

擺球擺到最低點的時候，速度大小相等，重力、擺線拉力、洛倫茲力的合力提供向心力，根據向心力公式即可求解。

設擺球所帶電量為q，磁場強度為B，在最低點時的速率為v，設線的長度為L，小球經過最低點時速率為v。洛倫茲力不做功，根據機械能守恒定律得：，得到：，則有由A擺到C點的速度與從B擺到C點的速度大小相等，但方向相反，因此由A擺到最低點時：，由B擺到最低點時：，可得小球受到的拉力關系：，故AB錯誤；根據牛頓第二定律結合圓周運動的規律可知向心加速度大小均為：，方向均豎直向上指向圓心，故C正確；相鄰兩次經過最低點時粒子的速度大小相等，方向相反，根據洛倫茲力公式可得：以及左手定則可知：洛倫茲力大小相等，方向相反，故D錯誤。所以C正確，ABD錯誤。