如图所示,一带电小球质量为m,用丝线悬挂于O点,并在竖直平面内摆动,最大摆角为60°,水平磁场垂直于小球摆动的平面,当小

如图所示,一带电小球质量为m,用丝线悬挂于O点,并在竖直平面内摆动,最大摆角为60°,水平磁场垂直于小球摆动的平面,当小球自左方摆到最低点时,悬线上的张力恰为零,则小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为(  )
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xueyan000 1年前 已收到3个回答 举报

陇南之遥 幼苗

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解题思路:小球摆动过程中,受到重力、线的拉力和洛伦兹力,只有重力做功,其机械能守恒,当小球自右方摆到最低点时的速率等于自左方摆到最低点时的速率,由机械能守恒定律求出小球经过最低点时的速率.根据小球自左方摆到最低点时,悬线上的张力恰为零,由重力与洛伦兹力的合力提供向心力,由牛顿第二定律列出方程.小球自右方摆到最低点时,洛伦兹力方向向下,再由牛顿第二定律求出悬线上的张力.

设线的长度为L,小球经过最低点时速率为v.
根据机械能守恒定律得:mgL(1-cos60°)=[1/2mv2,得到v=
gL]
当小球自左方摆到最低点时,有:qvB-mg=m
v2
L ①
当小球自右方摆到最低点时,有:F-mg-qvB=m
v2
L ②
由①+②得:F=2mg+2m
v2
L=4mg.
故选C

点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;牛顿第二定律;向心力;左手定则;右手定则.

考点点评: 本题磁场中的力学问题,考查综合应用机械能守恒定律和牛顿第二定律解题的能力,抓住洛伦兹力不做功的特点.

1年前

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ghd1212hgjm 幼苗

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2mg

1年前

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mailxiaoma 幼苗

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