Question

7．用細(xì)線和帶電小球做成的擺，把它放置在某勻強(qiáng)磁場中，如圖所示．在帶電小球擺動(dòng)的過程中，連續(xù)兩次經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，相同的物理量是（不計(jì)空氣阻力）（　　）

• A． 小球受到的洛倫茲力
• B． 擺線的張力
• C． 小球的速度
• D． 小球的動(dòng)能

Answer 1

分析 擺球擺到最低點(diǎn)的時(shí)候，速度大小相等，重力、擺線拉力、洛倫茲力的合力提供向心力，根據(jù)向心力公式即可求解．

解答 解：A、由左手定則可知，設(shè)小球帶正電，則小球向右擺到最低點(diǎn)時(shí)，洛倫茲力的方向向上，小球向左擺到最低點(diǎn)時(shí)，洛倫茲力的方向向下，故A錯(cuò)誤；
B、C、D、設(shè)擺球所帶電量為q，擺線長為r，磁場強(qiáng)度為B，在最低點(diǎn)時(shí)的速率為v，在擺動(dòng)過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，所以到達(dá)最低點(diǎn)速度相等，小球的動(dòng)能相等．設(shè)小球帶正電，則小球向右擺到最低點(diǎn)時(shí)：F₁+Bqv-mg=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
小球向左擺到最低點(diǎn)時(shí)：F₂-Bqv-mg=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
解得：F₁＜F₂，所以擺線的張力不相等；故BC錯(cuò)誤，D正確．
故選：D

點(diǎn)評 解得本題要注意，擺球從A到C和從B到C的過程中，擺球的勻速速度相反，所以洛倫茲力方向也相反，難度適中．