题目内容

19.如图所示,带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O点并在匀强磁场中摆动,当小球每次通过最低点A时(  )
A.摆球的动能相同
B.摆球受到的磁场力相同
C.摆球受到的丝线的拉力相同
D.向右摆动通过A点时悬线的拉力大于向左摆动通过A点时悬线的拉力

分析 带电小球在重力与拉力及洛伦兹力共同作用下,绕固定点做圆周运动,由于拉力与洛伦兹力始终垂直于速度方向,它们对小球不做功.因此仅有重力作功,则有机械能守恒.从而可以确定动能是否相同,并由此可确定拉力与洛伦兹力.最后由向心力公式来确定是否相同.

解答 解:A、由题意可知,拉力与洛伦兹力对小球不做功,仅仅重力作功,则小球机械能守恒,所以小球分别从左侧最高点和右侧最高点向最低点A运动且两次经过A点时的动能相同,故A正确;
B、由于小球的运动方向不同,则根据左手定则可知,洛伦兹力的方向不同,故B错误;
C、D、由A选项可知,速度大小相等,则根据牛顿第二定律可知,由于速度方向不同,导致产生的洛伦兹力的方向也不同,则拉力的大小也不同,向左摆动通过A点时所受洛伦兹力的方向向上,充当一部分向心力,故绳子拉力较小,即向右摆动通过A点时悬线的拉力大于向左摆动通过A点时悬线的拉力,故CD错误;
故选:A.

点评 本题考查对小球进行受力分析,并得出力做功与否,根据机械能守恒定律来解题是突破口,同时注意洛伦兹力方向随着速度的方向不同而不同.最后由牛顿第二定律来考查向心力与向心加速度.

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