如图所示,摆球带负电的单摆,在一匀强磁场中摆动,匀强磁场的方向垂直纸面向里,摆球在AB间摆过程中,由A摆到最低点时,摆线

如图所示,摆球带负电的单摆,在一匀强磁场中摆动,匀强磁场的方向垂直纸面向里,摆球在AB间摆过程中,由A摆到最低点时,摆线拉力为F1,摆球加速度大小为a1;由B摆到最低点C时,摆线拉力的大小为F2,摆球加速度为a2,则(  )
A. F1>F2,a1=a2
B. F1<F2,a1=a2
C. F1>F2,a1>a2
D. F1<F2,a1<a2
nnchuangye 1年前 已收到3个回答 举报

iiii 幼苗

共回答了15个问题采纳率:93.3% 举报

解题思路:摆球摆到最低点的时候,速度大小相等,重力、摆线拉力、洛伦兹力的合力提供向心力,根据向心力公式即可求解.

设摆球所带电量为q,摆线长为r,磁场强度为B,在最低点时的速率为v,
在摆动过程中,只有重力做功,机械能守恒,所以到达最低点速度相等,
则由A摆到最低点时:F1+Bqv-mg=m
v2
r
由B摆到最低点时:F2-Bqv-mg=m
v2
r
解得:F1<F2
根据牛顿第二定律得:
ma=m
v2
r
所以两次通过C点时的加速度相同,即a1=a2
故选B

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: 解得本题要注意,摆球从A到C和从B到C的过程中,摆球的匀速速度相反,所以洛伦兹力方向也相反,难度适中.

1年前

8

爱杰远远 幼苗

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B

1年前

1

jiao228 幼苗

共回答了19个问题 举报

由于洛伦兹力不做功,且AB高度相等,故小球摆到C时速度相等,而此时小球所受的力均沿竖直方向,故小球只有法向加速度(即向心加速度),没有切向加速度。根据向心加速度公式,a1=a2.
小球从A到C时,在C处受的洛伦兹力向上,而从B到C时,在C处受的洛伦兹力向下,由于a1=a2,所以小球从B到C时,摆线拉力更大,即F1<F2...

1年前

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