Question

1．如圖所示，絕緣擺線長(zhǎng)為L(zhǎng)，金屬球帶正電懸于O點(diǎn)，當(dāng)它擺過(guò)豎直線OC時(shí)，便進(jìn)入或離開(kāi)一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于單擺的擺動(dòng)平面，但擺角小于5^°時(shí)，擺球沿著ABC來(lái)回?cái)[動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． A點(diǎn)和B點(diǎn)在同一水平面上
• B． 在A點(diǎn)和B點(diǎn)線上的拉力大小不等
• C． 單擺的振動(dòng)周期為T(mén)=2π$\sqrt{\frac{c}{g}}$
• D． 單擺向右或向左運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)，線上拉力大小相等

Answer 1

分析 帶電小球在進(jìn)入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)小球的切面的磁通量發(fā)生變化，小球內(nèi)產(chǎn)生渦流．單擺的周期與沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)相同．經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)時(shí)，根據(jù)向心力為零，分析拉力大小關(guān)系．單擺向左或向右運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)，速率相等，向心力相同，根據(jù)洛倫茲力的關(guān)系，分析線的拉力大小是否相等

解答 解：A、帶電小球在進(jìn)入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，所受的洛倫茲力不做功，整個(gè)過(guò)程中小球的機(jī)械能守恒，所以A點(diǎn)和B點(diǎn)處于同一水平．故A正確．
B、球在A、B點(diǎn)時(shí)速度均為零，向心力均為零，細(xì)線的拉力大小都等于重力沿細(xì)線方向的分力，所以拉力大小相等．故B錯(cuò)誤．
C、由于洛倫茲力與繩子拉力在一條直線上，不影響等效的重力加速度，則周期不改變，即有T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$故C正確
D、根據(jù)小球的機(jī)械能守恒可知，小球向左和向右經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)速率相等，則向心力相同，但由于洛倫茲力方向相反，所以單擺向左或向右運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)線的拉力大小不等．故D錯(cuò)誤．
故選：AC

點(diǎn)評(píng) 本題中小球在復(fù)合場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力不做功，其機(jī)械能仍然守恒，洛倫茲力不改變小球運(yùn)動(dòng)的快慢．但要注意洛倫茲力方向與速度有關(guān)，速度反向，洛倫茲力方向也相反．