Question

12．如圖所示，地面上方存在一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)樗椒较�，磁感�?yīng)強(qiáng)度的大小為B，一帶電荷量為-q的小球，質(zhì)量為m，以初速度v₀豎直向上射入勻強(qiáng)磁場中，重力加速度為g，空氣阻力不計(jì)，求當(dāng)小球到達(dá)高度為h的P點(diǎn)時，小球所受洛倫茲力的大小F_洛．

Answer 1

分析 a到b，洛倫茲力不做功，只有重力做功，可求得B點(diǎn)的速度；再由洛倫茲力公式F=qvB解得F大�。�

解答 解：對小球從入射開始到達(dá)最高點(diǎn)P點(diǎn)過程中，只有重力做功，由動能定理得：
-mgh=$\frac{1}{2}$mv²-$\frac{1}{2}$mv₀²    
解得P點(diǎn)速度為：
v=$\sqrt{{v}_{0}^{2}-2gh}$
由洛倫茲力公式有：F=qvB    
即為：F=qB$\sqrt{{v}_{0}^{2}-2gh}$
答：小球所受洛倫茲力的大小F_洛為qB$\sqrt{{v}_{0}^{2}-2gh}$

點(diǎn)評 本題要求同學(xué)們會用左手定則判定受力方向，注意四指指正電荷運(yùn)動的方向；能根據(jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力列式求解，注意在求解最高點(diǎn)速度時，要明確洛倫茲力永不做功，掌握功能關(guān)系的準(zhǔn)確應(yīng)用．