Question

如圖2－4－7所示，擺球帶負(fù)電的單擺，在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中擺動(dòng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，擺球在AB間擺動(dòng)過(guò)程中，由A擺到最低點(diǎn)C時(shí)，擺線拉力為F₁，擺球加速度大小為a₁；由B擺到最低點(diǎn)C時(shí)，擺線拉力的大小為F₂，擺球的加速度為a₂.則（　�。�?

A.F₁＞F₂，a₁=a₂?

B.F₁＜F₂，a₁=a₂?

C.F₁＞F₂，a₁＞a₂?

D.F₁＜F₂，a₁＜a₂?

圖2－4－7

Answer 1

解析：帶電擺球在磁場(chǎng)和重力場(chǎng)組成的復(fù)合場(chǎng)中擺動(dòng)，當(dāng)從A→C和B→C運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，擺球的向心力是重力徑向分量、繩的拉力及洛倫茲力共同提供的，而帶電擺球受到洛倫茲力和繩的拉力與速度方向時(shí)刻垂直，對(duì)擺球不做功，只起到改變速度方向、不改變速度大小的作用，只有重力做功.由F_向=mv²/R可知，返回到C點(diǎn)時(shí)v的大小不變，F_向不變，由牛頓第二定律，F_向=ma_向，則a₁=a₂.又因?yàn)楫?dāng)擺球從A→C的過(guò)程中，球受F_洛方向與F₁同向，運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)F_向=F₁+F_洛-mg，所以F₁=F_向+mg-F_洛.?

在擺球從B→C的過(guò)程，F_洛方向和F₂反向，運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，F_向=F₂-F_洛-mg，F₂=F_向+mg+F_洛，故F₁＜F₂.

答案：B