题目内容

如图所示,摆球带正电荷的单摆在一匀强磁场中摆动,匀强磁场的方向垂直于纸面向里,摆球在AB间摆动过程中,由A摆到最低点C时,摆线拉力的大小为,摆球加速度大小为;由B摆到最低点C时,摆线拉力的大小为,摆球加速度大小为,则( )

A. B.

C. D.

A

【解析】

试题分析:由于洛伦兹力方向始终与摆球运动方向垂直,对摆球不做功,所以单摆在摆动过程中机械能守恒,无论是从还是从,经过最低点的速度大小都一样,所以最低点所需要的向心力相同,向心加速度也相同,即;当小球从右端向左经过最低点时,小球受到的洛伦兹力方向竖直向下,所以T1-Bqv-mg=m,故T1=Bqv+mg+ m;当小球从左向右经过最低点时,受到的洛伦兹力方向竖直向上,即T2+Bqv-mg=m,T2=mg+ m-Bqv,所以T1>T2,所以A正确。

考点:洛伦磁力、向心力

练习册系列答案
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(1)选用上述各量表示霍尔电压UH的值;

(2)技术上应用霍尔效应可以测量未知磁场的磁感应强度,这样的仪器叫做磁强计。

a.请在上问的基础上从原理上说明如何利用霍尔效应测量磁感应强度?

b.当待测磁场发生一很小变化时,测量仪器显示的值变化越大,就称其越灵敏。简要说明如何提高上述测量的灵敏程度?

(3)在一个很小的半导体薄片上,制作四个电极,就成了一个霍尔元件,图2所示的就是一种霍尔元件,将其与电压放大电路等辅助装置连接起来,就可以测量磁场的分布情况。当霍尔元件垂直轴线置于图3所示通电螺线管的正中央位置时,测得霍尔电压UH=72.0mV。已知正中央位置的磁感应强度B=2.4mT,图4为根据沿轴线逐点测量的实验结果绘制的图线,在靠近轴线的区域各处的磁感应强度都和轴线处相差不多。

技术上还常用测量通过小线圈的电荷量的方法探测磁场。若有匝数N=10,直径D=1cm,电阻R=1Ω的圆形线圈与可显示通过其电荷量的仪器相连,把它放在轴线上x=15cm处,然后急速地把它移到磁场外面,运动过程中保持线圈平面与轴线垂直,计算此过程通过它的电荷量。(结果保留两位有效数字)

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