在光滑绝缘水平面上,一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴O在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动,磁场的方向竖直向下

在光滑绝缘水平面上,一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴O在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动,磁场的方向竖直向下,其俯视图如图,若小球运动到A点时,绳子突然断开,关于小球在绳断开后可能的运动情况,以下说法不可能的是(  )
A. 小球做逆时针匀速圆周运动,半径不变
B. 小球做逆时针匀速圆周运动,半径减小
C. 小球做顺时针匀速圆周运动,半径不变
D. 小球做顺时针匀速圆周运动,半径减小
cy_mashimaro 1年前 已收到1个回答 举报

yanglinhua1024 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、若小球带正电,则小球所受的洛伦兹力指向圆心,开始时,拉力可能为零,绳断后,仍然洛伦兹力提供向心力,逆时针做圆周运动,半径不变.
若开始靠洛伦兹力和拉力的合力提供向心力,拉力减小为零,小球靠洛伦兹力提供向心力,速度的大小不变,半径变大,故B错误,A正确.
C、如果小球带负电,则小球所受的洛伦兹力方向背离圆心,当洛伦兹力的大小等于小球原来所受合力大小时,绳子断后,小球做顺时针的匀速圆周运动,半径不变,也可能洛伦兹力小于之前合力的大小,则半径减小.故C、D正确.
本题选不可能的,故选:B.

点评:
本题考点: 洛仑兹力.

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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