Question

【题目】如图所示，在竖直平面内，两质量均为m、电荷量均为+q的小球（视为质点）P、Q用一段绝缘细线连接，整个装置始终处在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中。让小球P固定不动，将细线水平拉直后由静止释放小球2，当绳与水平方向夹角为α（小于90°）时，小球的加速度大小为（　　）

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】C

【解析】

小球Q在运动中与小球P的距离保持不变，所以小球Q所处的电势大小不变，所以电场力不做功。洛伦兹力时刻指向圆心，与速度方向垂直，所以洛伦兹力不做功。所以只有重力做功。设当绳与水平方向夹角为α（小于90°）时，小球速度为v，由动能定理可得： mv2=mgRsinα…①；对小球Q受力分析，沿绳方向和垂直于绳的方向建立平面直角坐标系，将重力正交分解，分级为垂直于绳方向的G1，和沿绳方向的G2。沿绳方向的合力充当向心力，所以沿绳方向的合力 …②；沿绳方向的加速度 …③；联立①②③解得：a1=2gsinα；垂直于绳的方向的力G1=mgcosα，垂直于绳方向加速度a2==gcosα；小球Q的加速度，故C正确，ABD错误。