Question

用細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量為m，帶正電的小球，置于如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)小球偏離豎直方向在垂直于磁場(chǎng)方向擺動(dòng)時(shí)，如果細(xì)線始終繃緊，不計(jì)空氣阻力，則前后兩次通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)相比較，相同的物理量是（　　）

A．小球受到的洛倫茲力

B．小球的加速度

C．懸線的拉力

D．小球的動(dòng)能

Answer 1

分析：帶電小球在重力、拉力及洛倫茲力的共同作用下，做圓周運(yùn)動(dòng)，由于拉力與洛倫茲力始終垂直于速度方向，它們對(duì)小球不做功．因此僅有重力作功，則有機(jī)械能守恒．從而可以確定動(dòng)能是否相同，并由此可確定拉力與洛倫茲力．最后由向心加速度公式來(lái)確定是否相同．

解答：解：A、D、帶電小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，受到重力、拉力及洛倫茲力拉力作用，拉力和洛倫茲力對(duì)小球不做功，僅僅重力作功，則小球機(jī)械能守恒，所以小球連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，速度大小相同，所以動(dòng)能相同，洛倫茲力大小相等，由于速度方向不同，根據(jù)左手定則可知，洛倫茲力方向不同，則洛倫茲力不同，故A錯(cuò)誤，D正確；
B、根據(jù)公式a=

v2

r

，可知小球的向心加速度大小相同，且方向指向固定點(diǎn)，即加速度相同，故B正確；
C、連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，速度大小相等，根據(jù)牛頓第二定律可知，F(xiàn)_合=m

v2

r

，小球所受的合外力相同，由于速度方向不同，導(dǎo)致產(chǎn)生的洛倫茲力的方向也不同，則拉力的大小也不同，故C錯(cuò)誤；
故選：BD

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵要抓住洛倫茲力不做功的特點(diǎn)，知道小球的機(jī)械能是守恒的，再對(duì)小球進(jìn)行受力分析．要注意洛倫茲力方向都隨著速度的方向不同而不同．最后由牛頓第二定律來(lái)考查向心力與向心加速度．