Question

擺長為ι的單擺在勻強(qiáng)磁場中擺動，擺動平面與磁場方向垂直，如圖10-14所示。擺動中擺線始終繃緊，若擺球帶正電，電量為q，質(zhì)量為m，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，當(dāng)球從最高處擺到最低處時(shí)，擺線上的拉力T多大？

Answer 1

解析:

球從左右兩方經(jīng)過最低點(diǎn)，因速度方向不同，引起f洛不同，受力分析如圖10-15所示。由于擺動時(shí)f洛和F拉都不做功，機(jī)械能守恒，小球無論向左、向右擺動過C點(diǎn)時(shí)的速度大小相同，方向相反。

擺球從最高點(diǎn)到達(dá)最低點(diǎn)C的過程滿足機(jī)械能守恒：

當(dāng)擺球在C的速度向右，根據(jù)左手定則，f洛豎直向上，根據(jù)牛頓第二定律則有

當(dāng)擺球在C的速度向左，f洛豎直向下，根據(jù)牛頓第二定律則有

所以擺到最低處時(shí)，擺線上的拉力

【評析】

要避免本題錯(cuò)解的失誤，就要對題目所敘述的各個(gè)狀態(tài)認(rèn)真畫出速度方向，用左手定則判斷洛侖茲力的方向。其余的工作就是運(yùn)用牛頓第二定律和機(jī)械能守恒定律解題。