题目内容

18.如图所示,带电金属小球用绝缘丝线系住,丝线上端固定,形成一个单摆.如果在摆球经过的区域加上如图所示的匀强磁场,不计摩擦及空气阻力,加上磁场后与之前相比较,下列说法中正确的是(  )
A.单摆周期不变
B.单摆周期变大
C.摆球在最大位移处所受丝线的拉力大小不变
D.若磁场为非匀强,则单摆的振幅逐渐减小

分析 当单摆处于磁场中时,由于洛伦兹力始终和速度方向垂直,所以合力的切向分量不变,故等效重力加速度为g,周期不变;由于洛伦兹力不做功,故振幅不变;在整个运动过程中,当达到最大位移时,只受重力和拉力,所以拉力不变

解答 解:A、不加磁场时,单摆的周期为$T=2π\sqrt{\frac{L}{g}}$,当加上磁场时,合力的切向分量不变,故等效重力加速度为a=g;根据单摆周期公式$T=2π\sqrt{\frac{L}{g}}$,知,周期不变.故A正确,B错误.
C、由于在整个过程中洛伦兹力不做功,当达到最大位移时,只受重力和绳子的拉力,故拉力不变.故C正确.
D、在整个摆动过程中,洛伦兹力不做功,由动能定理可知,单摆的振幅不变,故D错误.
故选:AC

点评 本题考查对单摆的周期公式中物体的加速的确定,及进行受力分析,并得出力做功与否,同时注意洛伦兹力方向随着速度的方向不同而不同

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