题目内容
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于纸面向里,摆球在等高的A、B两点间摆动过程中,若向左经过最低点C时,摆线拉力大小为T1,摆球加速度大小为a1;向右经过最低点C时,摆线拉力大小为T2,摆球加速度大小为a2,则
- A.T1>T2,a1=a2
- B.T1<T2,a1=a2
- C.T1>T2,a1>a2
- D.T1<T2,a1<a2
B
由于洛伦兹力方向始终与摆球运动方向垂直,对摆球不做功,所以单摆在摆动过程中机械能守恒,无论是从还是从,经过最低点的速度大小都一样,所以最低点所需要的向心力相同,向心加速度也相同,即;当小球从右端向左经过最低点时,小球受到的洛伦兹力方向竖直向上,所以,故,当小球从左向右经过最低点时,受到的洛伦兹力方向竖直向下,即即故,所以,所以B正确,
思路分析:做简谐运动的物体每次通过平衡位置的速度大小相等,方向并不相同,小球从右端向左经过最低点时,小球受到的洛伦兹力方向竖直向上,所以,小球从左向右经过最低点时,受到的洛伦兹力方向竖直向下,即,
试题点评:本题是一道牛顿运动定律与电磁学相结合的综合性题目,关键是由于通过最低点的速度方向不同,导致过程中受到的洛伦兹力方向不同,
由于洛伦兹力方向始终与摆球运动方向垂直,对摆球不做功,所以单摆在摆动过程中机械能守恒,无论是从还是从,经过最低点的速度大小都一样,所以最低点所需要的向心力相同,向心加速度也相同,即;当小球从右端向左经过最低点时,小球受到的洛伦兹力方向竖直向上,所以,故,当小球从左向右经过最低点时,受到的洛伦兹力方向竖直向下,即即故,所以,所以B正确,
思路分析:做简谐运动的物体每次通过平衡位置的速度大小相等,方向并不相同,小球从右端向左经过最低点时,小球受到的洛伦兹力方向竖直向上,所以,小球从左向右经过最低点时,受到的洛伦兹力方向竖直向下,即,
试题点评:本题是一道牛顿运动定律与电磁学相结合的综合性题目,关键是由于通过最低点的速度方向不同,导致过程中受到的洛伦兹力方向不同,
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