题目内容

14.如图所示,球带正电q,单摆摆长为 l,当地的重力加速度为g,其最大摆角为θ,整个装置处于垂直纸面向里,强度为B的匀强磁场中.当摆球从如图所示最大摆角处运动到摆线竖直的过程中,下列说法中不正确的是(  )
A.在此过程中,重力的冲量为$\frac{π}{2}$m$\sqrt{lg}$,方向竖直向下
B.在此过程中,只有重力做功,所以小球的机械能守恒
C.在此过程中,合力对小球的冲量大小为m$\sqrt{2gl(1-cosθ)}$
D.当摆线摆到竖直位置时,线的拉力T=mg+qB$\sqrt{2gl(1-cosθ)}$

分析 根据周期公式求出小球运动的时间,根据I=Ft求解冲量,由动能定理求出到达P′的速度,由动量定理,合外力的冲量等于物体动量的改变量.

解答 解:A、不加磁场时周期为$T=2π\sqrt{\frac{l}{g}}$,根据左手定则,小球所受洛伦兹力背离悬点,等效重力加速度变大,周期变小,重力的冲量小于$mg\frac{T}{4}=mg\frac{π}{2}\sqrt{\frac{l}{g}}=\frac{πm}{2}\sqrt{gl}$,方向竖直向下,故A不正确
B、在此过程中,只有重力做功,所以小球的机械能守恒,故B正确
C、在此过程中,根据机械能守恒可得:$mgl(1-cosθ)=\frac{1}{2}m{v}_{\;}^{2}$,所以最低点速度大小为$\sqrt{2gl(1-cosθ)}$,合力对小球的冲量大小等于动量的改变量,即为 $m\sqrt{2gl(1-cosθ)}$,故C正确
D、最低点$T-mg-qvB=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{l}$,当摆线摆到竖直位置时,线的拉力为:$T=mg+qvB+m\frac{{v}_{\;}^{2}}{l}$=$mg+qB\sqrt{2gl(1-cosθ)}+m\frac{{v}_{\;}^{2}}{l}$,故D不正确
本题选不正确的,故选:AD

点评 本题主要考查了动量定理、简谐运动的周期公式及动能定理的直接应用,难度适中.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网