题目内容
如图所示,摆球带负电的单摆,在一匀强磁场中摆动,匀强磁场的方向垂直纸面向里,摆球在AB间摆过程中,由A摆到最低点时,摆线拉力为F1,摆球加速度大小为a1;由B摆到最低点C时,摆线拉力的大小为F2,摆球加速度为a2,则( )A.F1>F2,a1=a2
B.F1<F2,a1=a2
C.F1>F2,a1>a2
D.F1<F2,a1<a2
【答案】分析:摆球摆到最低点的时候,速度大小相等,重力、摆线拉力、洛伦兹力的合力提供向心力,根据向心力公式即可求解.
解答:解:设摆球所带电量为q,摆线长为r,磁场强度为B,在最低点时的速率为v,
则由A摆到最低点时:F1+Bqv-mg=m
由B摆到最低点时:F2-Bqv-mg=m
解得:F1<F2,
根据牛顿第二定律得:
ma=m
所以两次通过C点时的加速度相同,即a1=a2.
故选B
点评:解得本题要注意,摆球从A到C和从B到C的过程中,摆球的匀速速度相反,所以洛伦兹力方向也相反,难度适中.
解答:解:设摆球所带电量为q,摆线长为r,磁场强度为B,在最低点时的速率为v,
则由A摆到最低点时:F1+Bqv-mg=m
由B摆到最低点时:F2-Bqv-mg=m
解得:F1<F2,
根据牛顿第二定律得:
ma=m
所以两次通过C点时的加速度相同,即a1=a2.
故选B
点评:解得本题要注意,摆球从A到C和从B到C的过程中,摆球的匀速速度相反,所以洛伦兹力方向也相反,难度适中.
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