Question

在光滑絕緣水平面上，一輕繩拉著一個帶電小球繞豎直方向的軸O在勻強磁場中做逆時針方向的水平勻速圓周運動.磁場方向豎直向下，其俯視圖如圖4-2-13所示.若小球運動到A點時，繩子突然斷開，關于小球在繩斷開后可能的運動情況有：①小球仍做逆時針方向的勻速圓周運動，半徑不變  ②小球仍做逆時針方向的勻速圓周運動，但半徑減小  ③小球做順時針方向的勻速圓周運動，半徑不變  ④小球做順時針方向的勻速圓周運動，半徑減小

以上說法正確的是（    ）

圖4-2-13

A.①②③            B.①②④            C.①③④             D.②③④

Answer 1

解析：（Ⅰ）當小球帶正電，小球沿逆時針做勻速圓周運動時，它所受的磁場力指向圓心，繩子拉力可能為零，也可能不為零，根據向心力公式有：T+F=m，當繩斷后，①若繩斷前T=0，則小球仍逆時針做勻速圓周運動，半徑不變；②若繩斷前T＞0，則小球仍沿逆時針做勻速圓周運動，但僅靠磁場力不足以提供需要的向心力，半徑將增大.(Ⅱ）當小球帶負電，小球沿逆時針做勻速圓周運動時，它所受的磁場力背離圓心，靠繩子拉力T與磁場力F的合力提供向心力，由向心力公式有：T-F=m,當繩斷后，①若繩斷前T=2F，則小球將沿順時針做勻速圓周運動，半徑不變；②若繩斷前T＞2F，則小球將沿順時針方向做勻速圓周運動，半徑將增大；③若繩斷前F＜T＜2F，則小球將沿順時針方向做勻速圓周運動，半徑將變小，故選項C正確.

答案：C