Question

如圖所示，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間擺過(guò)程中，由A擺到最低點(diǎn)時(shí)，擺線(xiàn)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(xiàn)拉力的大小為F₂，擺球加速度為a₂，則（ ）

A．F₁＞F₂，a₁=a₂
B．F₁＜F₂，a₁=a₂
C．F₁＞F₂，a₁＞a₂
D．F₁＜F₂，a₁＜a₂

Answer 1

【答案】分析：擺球擺到最低點(diǎn)的時(shí)候，速度大小相等，重力、擺線(xiàn)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：設(shè)擺球所帶電量為q，擺線(xiàn)長(zhǎng)為r，磁場(chǎng)強(qiáng)度為B，在最低點(diǎn)時(shí)的速率為v，
則由A擺到最低點(diǎn)時(shí)：F₁+Bqv-mg=m
由B擺到最低點(diǎn)時(shí)：F₂-Bqv-mg=m
解得：F₁＜F₂，
根據(jù)牛頓第二定律得：
ma=m
所以?xún)纱瓮ㄟ^(guò)C點(diǎn)時(shí)的加速度相同，即a₁=a₂．
故選B
點(diǎn)評(píng)：解得本題要注意，擺球從A到C和從B到C的過(guò)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．