Question

【題目】質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球，用一長為l的絕緣細(xì)線懸掛在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖所示，將小球從與懸線呈水平的位置A點(diǎn)靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過程中小球所帶的電荷量保持不變，小球運(yùn)動(dòng)的平面與B的方向垂直，求小球第一次和第二次經(jīng)過最低點(diǎn)C時(shí)懸線的拉力FT1和FT2。

Answer 1

【答案】3mg－qB 3mg＋qB

【解析】小球由A運(yùn)動(dòng)到C的過程中，洛倫茲力始終與v的方向垂直，對(duì)小球不做功，只有重力做功，由動(dòng)能定理，有

mgl＝m

解得vC＝

小球第一次經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)，由左手定則，可知洛倫茲力向上，其受力情況如圖①所示。

由牛頓第二定律，有

FT1＋F洛－mg＝m

又F洛＝qvCB

所以FT1＝3mg－qB

同理可得小球第二次經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)，受力情況如圖②所示，

得FT2＝3mg＋qB