在光滑绝缘水平面上,一轻绳拉着一个带电小球绕轴O在匀强磁场中作逆时针方向的匀速圆周运动,磁场方向竖直向下,其俯视图如图所

在光滑绝缘水平面上,一轻绳拉着一个带电小球绕轴O在匀强磁场中作逆时针方向的匀速圆周运动,磁场方向竖直向下,其俯视图如图所示.若小球运动到A点时,绳子忽然断开.关于小球在绳断开后可能的运动情况,下列说法中正确的是(  )
A.小球仍作逆时针匀速圆周运动,半径不变
B.小球仍作逆时针匀速圆周运动,但半径减小
C.小球作顺时针匀速圆周运动,半径不变
D.小球作顺时针匀速圆周运动,半径减小
yecool 1年前 已收到1个回答 举报

暗夜的浪漫 幼苗

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解题思路:运动的带点粒子在磁场中受力洛伦兹力的作用,分小球带正电和负电两种情况进行讨论,用左手定则判断洛伦兹力的方向,根据向心力公式分析绳子所受的力,绳子断开后,绳子的拉力为零,小球仅受洛伦兹力,根据受力情况判断小球的运动情况即可.

A.如果小球带正电,则小球所受的洛伦兹力方向指向圆心,此种情况下,如果洛伦兹力刚好提供向心力,这时绳子对小球没有作用力,绳子断开时,对小球的运动没有影响,小球仍做逆时针的匀速圆周运动,半径不变,A选项正确.
B.如果洛伦兹力和拉力共同提供向心力,绳子断开时,向心力减小,而小球的速率不变,则小球做逆时针的圆周运动,但半径增大,故B错误.   
C.如果小球带负电,则小球所受的洛伦兹力方向背离圆心,由可知,当洛伦兹力的大小等于小球所受的一半时,绳子断后,小球做顺时针的匀速圆周运动,半径不变,C选项正确,
D.当洛伦兹力的大小大于小球所受的拉力的一半时,则绳子断后,向心力增大,小球做顺时针的匀速圆周运动,半径减小,D选项正确,
故选ACD.

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.

考点点评: 解题的关键是能正确分析向心力的来源,知道如何判断洛伦兹力的方向,难度适中.

1年前

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