Question

12．如圖所示，用絲線吊一個質(zhì)量為m的帶電（絕緣）小球處于勻強磁場中，空氣阻力不計，當(dāng)小球分別從A點和B點向最低點O運動且兩次經(jīng)過O點時（　�。�

• A． 小球的向心加速度不相同
• B． 絲線所受的拉力相同
• C． 小球所受的洛倫茲力相同
• D． 小球的動能相同

Answer 1

分析 帶電小球在重力與拉力及洛倫茲力共同作用下，繞固定點做圓周運動，由于拉力與洛倫茲力始終垂直于速度方向，它們對小球不做功．因此僅有重力作功，則有機(jī)械能守恒．從而可以確定動能是否相同，并由此可確定拉力與洛倫茲力．由向心加速度公式和牛頓第二定律列式分析．

解答 解：D、小球運動過程中，所受的細(xì)線的拉力與洛倫茲力對小球不做功，僅僅有重力作功，則小球機(jī)械能守恒，所以小球分別從A點和B點向最低點O運動且兩次經(jīng)過O點時的動能相同，故D正確；
A、小球的動能相同則速度的大小相等，據(jù)F=m$\frac{{v}^{2}}{r}$知，v、r相同，可知小球所受的向心力相同．故A錯誤；
B、小球經(jīng)過最低點時速度大小不變，則根據(jù)牛頓第二定律可知，由于速度方向不同，導(dǎo)致產(chǎn)生的洛倫茲力的方向也不同，則拉力的大小也不同，故B錯誤；
C、小球經(jīng)過最低點時速度大小不變，由于速度方向不同，導(dǎo)致產(chǎn)生的洛倫茲力的方向也不同．故C錯誤；
故選：D

點評 本題考查對小球進(jìn)行受力分析，并得出力做功與否，根據(jù)機(jī)械能守恒定律來解題是突破口，同時注意洛倫茲力方向隨著速度的方向不同而不同．最后由牛頓第二定律來分析向心力與向心加速度．