题目内容
【题目】质量为m、带电荷量为+q的小球,用一长为l的绝缘细线悬挂在方向垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,如图所示,将小球从与悬线呈水平的位置A点静止释放,运动过程中小球所带的电荷量保持不变,小球运动的平面与B的方向垂直,求小球第一次和第二次经过最低点C时悬线的拉力FT1和FT2。
【答案】3mg-qB 3mg+qB
【解析】小球由A运动到C的过程中,洛伦兹力始终与v的方向垂直,对小球不做功,只有重力做功,由动能定理,有
mgl=m
解得vC=
小球第一次经过C点时,由左手定则,可知洛伦兹力向上,其受力情况如图①所示。
由牛顿第二定律,有
FT1+F洛-mg=m
又F洛=qvCB
所以FT1=3mg-qB
同理可得小球第二次经过C点时,受力情况如图②所示,
得FT2=3mg+qB
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