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如图所示,用绝缘轻绳悬吊一个带正电的小球,放在匀强磁场中.现把小球拉至悬点右侧a点,轻绳被水平拉直,静止释放后,小球在竖直平面内来回摆动.在小球运动过程中,下列判断正确
题目详情
如图所示,用绝缘轻绳悬吊一个带正电的小球,放在匀强磁场中.现把小球拉至悬点右侧a点,轻绳被水平拉直,静止释放后,小球在竖直平面内来回摆动.在小球运动过程中,下列判断正确的是( )
A.小球摆到悬点左侧的最高点与a点应在同一水平线上
B.小球每次经过最低点时所受洛伦兹力大小相等
C.小球每次经过最低点时所受洛伦兹力方向相同
D.小球每次经过最低点时轻绳所受拉力大小相等
A.小球摆到悬点左侧的最高点与a点应在同一水平线上
B.小球每次经过最低点时所受洛伦兹力大小相等
C.小球每次经过最低点时所受洛伦兹力方向相同
D.小球每次经过最低点时轻绳所受拉力大小相等
▼优质解答
答案和解析
A、小球运动过程中受重力、洛伦兹力和绳子拉力,而绳子拉力和洛伦兹力力时刻和速度的方向垂直不做功,即只有重力做功,
故小球运动过程机械能守恒,可以摆到悬点左侧的最高点与a点应在同一水平线上,A正确;
B、小球摆到最低点过程:mgR=
mv2,即每次经过最低点时速率相等,则F=qvB,洛伦兹力大小相等,故B正确;
C、小球来回摆动时先后通过最低点的速度方向相反,则由左手定则判断所受洛伦兹力方向相反,故C错误;
D、小球向左摆动通过最低点时:T-mg-F=m
,得:T=mg+F+m
小球向右摆动通过最低点是:T′+F-mg=m
,得:T=mg+m
-F,
可见小球每次经过最低点时轻绳所受拉力大小不相等,故D错误;
故选:AB.
故小球运动过程机械能守恒,可以摆到悬点左侧的最高点与a点应在同一水平线上,A正确;
B、小球摆到最低点过程:mgR=
1 |
2 |
C、小球来回摆动时先后通过最低点的速度方向相反,则由左手定则判断所受洛伦兹力方向相反,故C错误;
D、小球向左摆动通过最低点时:T-mg-F=m
v2 |
R |
v2 |
R |
小球向右摆动通过最低点是:T′+F-mg=m
v2 |
R |
v2 |
R |
可见小球每次经过最低点时轻绳所受拉力大小不相等,故D错误;
故选:AB.
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