题目内容

如图所示,竖直向下的匀强磁场穿过光滑的绝缘水平面,平面上一个钉子O固定一根细线,细线的另一端系一带电小球,小球在光滑水平面内绕O做匀速圆周运动.在某时刻细线断开,小球仍然在匀强磁场中做匀速圆周运动,下列说法一定错误的是( )

A.速率变小,半径变小,周期不变
B.速率不变,半径不变,周期不变
C.速率变小,半径变大,周期变大
D.速率不变,半径变小,周期变小
【答案】分析:线断后,小球只受洛伦兹力作用,由于洛伦兹力不做功,所以小球的速率一定不变;然后分在绳断前,绳子有无拉力,拉力的范围进行讨论,结合向心力公式周期公式即可求解.
解答:解:A、线断后,小球只受洛伦兹力作用,由于洛伦兹力不做功,所以小球的速率一定不变,故AC错误;
B、若线断前,线中无拉力,只有洛伦兹力提供向心力,则线断后无影响,小球的轨迹不变,半径不变,周期也不变,故B正确.
D、若线断前,绳中有拉力F且F-qvB=m时,线断后qvB=,小球做圆周运动的绕行方向发生变化,当F-qvB=qvB,即F=2qvB时,半径、周期都不变;当F-qvB>qvB,即F>2qvB时,半径、周期都变大;当F-qvB<qvB,即F<2qvB时,半径、周期都变小,故D正确.
本题选不正确的,故选AC
点评:本题主要考查了带电小球在磁场中做匀速圆周运动的问题,要求同学们能正确对小球进行受力分析,找出向心力的来源,由于不知道小球的运动方向及电性,所以要分情况进行讨论,难度适中.
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