Question

7．用细线和带电小球做成的摆，把它放置在某匀强磁场中，如图所示．在带电小球摆动的过程中，连续两次经过最低点时，相同的物理量是（不计空气阻力）（　　）

• A． 小球受到的洛伦兹力
• B． 摆线的张力
• C． 小球的速度
• D． 小球的动能

Answer 1

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：A、由左手定则可知，设小球带正电，则小球向右摆到最低点时，洛伦兹力的方向向上，小球向左摆到最低点时，洛伦兹力的方向向下，故A错误；
B、C、D、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，在摆动过程中，只有重力做功，机械能守恒，所以到达最低点速度相等，小球的动能相等．设小球带正电，则小球向右摆到最低点时：F₁+Bqv-mg=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
小球向左摆到最低点时：F₂-Bqv-mg=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
解得：F₁＜F₂，所以摆线的张力不相等；故BC错误，D正确．
故选：D

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．