如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有一與磁感線垂直且水平放置的長為L的擺線，拉一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的擺球．試求擺球通過最低位置時(shí)繩上的拉力F．

答案：
解析：

　　解：以擺球?yàn)檠芯繉ο螅當(dāng)[球在運(yùn)動過程中受重力mg、彈力T及洛倫茲力F三力作用，其中彈力T、洛倫茲力F都隨小球速度的改變而改變，但這兩種力始終與擺球運(yùn)動方向垂直，不做功，只有重力做功．

　　根據(jù)機(jī)械能守恒：mgL＝mvm2

　　擺球向左經(jīng)最低位置時(shí)由牛頓第二定律：T－mg－F＝mvm2/L且F＝Bqvm

　　聯(lián)立以上各式得：T＝3 mg＋Bq

　　當(dāng)向右擺動，到最低點(diǎn)的速度向右時(shí)，F(xiàn)的方向則向上．

　　由牛頓第二定律：T＋F－mg＝mvm2/L

　　聯(lián)立解得：T＝3 mg－Bq．

　　解析：欲求擺球通過最低位置時(shí)繩上的拉力F，需建立最低位置時(shí)小球的牛頓第二定律方程，再由能量觀點(diǎn)求出最低位置時(shí)的速度即可．不過由于洛倫茲力方向與速度方向相關(guān)，本題應(yīng)討論向左、向右過最低位置的兩種情況，不注意分析，往往容易漏解．


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體棒AB的在金屬框架上以10m/s的速度向右滑動，已知導(dǎo)體棒AB長為0.5m，電阻為10Ω，R1=R2=20Ω，其他電阻不計(jì)，則導(dǎo)體棒端點(diǎn)AB上的電壓大小是
0.5
0.5
V，電壓高的點(diǎn)是
B
B
（A或B）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T的勻強(qiáng)磁場中，長為0.5m阻值為10Ω的導(dǎo)體棒在金屬框架上以10m/s的速度向右滑動，已知R1=R2=5Ω，其他電阻不計(jì)，則導(dǎo)體棒兩端的電壓是
0.2
0.2
V．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中有豎直放置的兩平行光滑導(dǎo)軌，其間距L=0.5m，導(dǎo)軌間接有一電阻．現(xiàn)有一質(zhì)量為m=5×10-2kg的金屬棒在重力和安培力作用下，水平地沿導(dǎo)軌勻速下滑，此時(shí)通過電阻的電流I=2A，它們接觸良好，求：
（1）金屬棒勻速下滑時(shí)所受的安培力大��？
（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大��？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?威海二模）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd，用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，并可繞O點(diǎn)無摩擦擺動．金屬線框從右側(cè)某一位置由靜止開始釋放，細(xì)桿和金屬框平面始終處于垂直紙面的同一平面內(nèi)，不計(jì)空氣阻力．下列判斷正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有一矩形線框abcd，線框的匝數(shù)為N，電阻為R，ab=cd=L1，ad=bc=L2．線框繞垂直于磁感線的軸OO′以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動．求：
（1）線框中感應(yīng)電動勢的最大值；
（2）線框中感應(yīng)電流的有效值．

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