Question

13．如圖所示，用一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線吊著一個(gè)質(zhì)量為m、電量為+q的小球，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．將細(xì)線拉到水平位置，由靜止釋放小球．求：小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小和此時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力大小．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)動(dòng)能定理，結(jié)合牛頓第二定律與左手定則，即可求解；
（2）牛頓第二定律，結(jié)合向心力表達(dá)式，即可求解．

解答 解：小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)的過(guò)程中只有重力做功，設(shè)速度為v，則由動(dòng)能定理可得：mgL=$\frac{1}{2}$mv²
得：v=$\sqrt{2gL}$
由左手定則可得，小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)受到的洛倫茲力的方向向上，在最低點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律得：
F+Bqv-mg=m$\frac{{V}^{2}}{L}$
解得：F=3mg-Bq$\sqrt{2gL}$
答：小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的速度大小是$\sqrt{2gL}$；小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)受到的細(xì)線的拉力的大小3mg-Bq$\sqrt{2gL}$．

點(diǎn)評(píng) 考查牛頓第二定律、動(dòng)能定律的應(yīng)用，掌握左手定則與右手定則的區(qū)別，注意運(yùn)用動(dòng)能定理時(shí)對(duì)過(guò)程的選�。�