题目内容

2.如图,M、N为两带电小球,用长为L的绝缘轻绳相连,两球分别穿在两竖直光滑杆上(杆下端平齐),绳刚好水平拉直.现静止释放两球,离开杆后,立即进入虚线下方垂直纸面的匀强磁场中(磁感应强度为B),两球仍一直能保持连线水平并竖直下落,匀强磁场区域足够大,设M球带正电,电量为+q,下列说法正确的是(  )
A.磁场方向一定垂直于纸面向外B.N球带负电,电量一定为-q
C.刚进入磁场时,可能有qBv<K$\frac{{q}^{2}}{{L}^{2}}$D.两球质量不一定相等

分析 对小球进行受力分析,结合左手定则判断出磁场的方向,以及N小球的电性;结合运动的条件,判断出库仑力与洛伦兹力的大小关系,以及质量关系.

解答 解:A、M带正电,进入磁场后若受到的洛伦兹力的方向向右,则两个小球可能会靠近,将不能保持竖直下落;所以M受到的洛伦兹力必须是向左的,根据左手定则可知,磁场的方向向外.故A正确;
B、M受到的了来这里的方向向左,则N受到的洛伦兹力的方向必须向右,才能保证N水平方向受到的合外力为0.所以N一定带负电,而且N与M受到的洛伦兹力的大小要相等,所以N的带电是-q.故B正确;
C、两个小球进入磁场后,受到的向外的洛伦兹力必须要大于二者之间的吸引力,才能保证二者一起演竖直方向下落.故刚进入磁场时,一定有qBv>K$\frac{{q}^{2}}{{L}^{2}}$.故C错误;
D、通过以上的方向可知,小球的运动与二者的质量无关,所以两球质量不一定相等.故D正确.
故选:ABD

点评 该题中,由于洛伦兹力的大小随速度的增大而增大,所以要考虑二者的洛伦兹力都向外的情况,如果二者的洛伦兹力的方向都向里,当洛伦兹力大于库仑力时,二者将靠近.

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