Question

4．如图所示，带正电的小球用丝线悬挂着，在水平匀强磁场中摆动，摆动平面与磁场垂直，如图所示，图中C点为小球运动的最低点，小球向右运动和向左运动通过C点时，以下说法中正确的是（　　）

• A． 受到的洛伦兹力相同
• B． 悬线对摆球的拉力相等
• C． 具有相同的动能
• D． 具有相同的速度

Answer 1

分析 带电小球在匀强磁场中受洛伦兹力，洛伦兹力不做功，只有重力做功，机械能守恒，故当小球每次通过平衡位置时，动能相同，速度大小相等，但方向不同，故速度不同．小球从左向右通过最低点时，洛伦兹力向上，小球从右向左通过最低点时，洛伦兹力向下，故绳子的拉力大小也在改变．

解答 解：AC、带电小球在匀强磁场中受洛伦兹力，洛伦兹力不做功，只有重力做功，机械能守恒，故当小球每次通过平衡位置时，速度大小相同，动能相同．由F=qvB知，
洛伦兹力大小相同．但洛伦兹的方向在改变，小球从左向右通过最低点时，洛伦兹力向下，小球从右向左通过最低点时，洛伦兹力向上，所以洛伦兹力不同，故A错误，C正确．
B、当小球每次通过平衡位置时，速度大小相等，由F_n=m$\frac{{v}^{2}}{r}$知，所需要的向心力相同．而所需要的向心力是由小球所受的重力、绳子的拉力和洛伦兹力的合力提供的．
洛伦兹力不同，故绳子的拉力不等．故B错误．
D、当小球每次通过平衡位置时，动能相同，速度大小相等，但方向不同，故速度不同．故D错误．
故选：C

点评 此题要知道洛伦兹力不做功，洛伦兹力的方向用左手定则来判断．根据合力提供向心力来分析绳子拉力的变化．