Question

如图2所示，一带电小球质量为m，用丝线悬挂于O点，并在竖直平面内摆动，最大摆角为60°，水平磁场垂直于小球摆动的平面，当小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，则小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为       (　　)

A．0　　　　　　　　　　B．2mg                                 

C．4mg                  D．6mg

 

Answer 1

【答案】

C

【解析】若没有磁场，则到达最低点绳子的张力为F，则

F－mg＝                                                 ①

由能量守恒得：mgl(1－cos60°)＝mv²                                        ②

联立①②得F＝2mg.

当有磁场存在时，由于洛伦兹力不做功，在最低点悬线张力为零，则F_洛＝2mg

当小球自右方摆到最低点时洛伦兹力大小不变，方向必向下

可得F′－F_洛－mg＝

所以此时绳中的张力F′＝4mg.C项正确．