用一根长L=0.8m的轻绳,吊一质量为m=1.0g的带电小球,放在磁感应强度B=0.1T、方向如图所示的匀强磁场中.把小

1个回答

  • 解题思路:(1)小球第一次摆到最低点时速度水平向左,悬线的拉力恰好为零,说明洛伦兹力竖直向上,根据左手定则可判断小球的电性;在下落的过程中只有重力做功,洛伦兹力不做功,可由动能定理求出小球此时的速度,由洛伦兹力和重力的合力提供向心力可求出小球的带电量.

    (2)小球第二次经过最低点时,对小球受力分析,找出向心力代入向心力公式即可求出拉力.

    (1)小球第一次摆到最低点时速度水平向左,悬线的拉力恰好为零,说明洛伦兹力竖直向上,由左手定则,拇指向上,让磁感线穿过掌心,四指就指向右,故小球带负电.

    下落的过程中只有重力做功,洛伦兹力不做功,所以总功为:mgL

    设此时速度为v,由动能定理得:

    mgL=[1/2mv2

    解得:v=

    2gL]=

    16=4m/s

    此时对小球受力分析如图:

    所以:F=F-mg

    又:F=m

    v2

    L;F=qvB

    即:qvB-mg=m

    v2

    L代入数据得:

    q×4×0.1-1×10-3×10=1×10−3×

    42

    0.8

    解得:q=7.5×10-2C

    (2)小球第二次经过最低点时,速度大小不变,方向变为向右

    受力分析如图:

    F=F-F-mg

    又:F=m

    v2

    L;

    即:F-qvB-mg=m

    v2

    L代入数据得:

    F-7.5×10-2×4×0.1-1×10-3×10=1×10−3×

    42

    0.8

    解得:F=0.06N

    故答案为:(1)负;7.5×10-2C

    (2)0.06N

    点评:

    本题考点: 向心力;牛顿第二定律;安培力.

    考点点评: 此题的关键是对小球受力分析找向心力,易错点在于:认为当细线的拉力为零时认为洛伦兹力等于重力.圆周运动的题目关键在找向心力,只要受力分析好了,找出向心力列式计算即可.

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