Question

如圖2所示，一帶電小球質量為m，用絲線懸掛于O點，并在豎直平面內擺動，最大擺角為60°，水平磁場垂直于小球擺動的平面，當小球自左方擺到最低點時，懸線上的張力恰為零，則小球自右方擺到最低點時懸線上的張力為       (　　)

A．0	B．2mg
C．4mg	D．6mg

Answer 1

C

若沒有磁場，則到達最低點繩子的張力為F，則
F－mg＝                                                ①
由能量守恒得：mgl(1－cos60°)＝mv²                                       ②
聯立①②得F＝2mg.
當有磁場存在時，由于洛倫茲力不做功，在最低點懸線張力為零，則F_洛＝2mg
當小球自右方擺到最低點時洛倫茲力大小不變，方向必向下
可得F′－F_洛－mg＝
所以此時繩中的張力F′＝4mg.C項正確．