Question

2．如图所示，带电金属小球用绝缘丝线系住，丝线上端固定，形成一个摆，如果在摆球经过的区域加上如图所示的磁场，不计摩擦及空气阻力，下列说法中不正确的是（　　）

• A． 摆球每次通过最低点时丝线拉力大小不相等
• B． 摆球每次通过最低点时动能相等
• C． 摆球每次离开最低点时的最大距离逐渐减少
• D． 摆球每次在上丝线最大偏角处丝线的拉力大小不变

Answer 1

分析 当单摆处于磁场中时，由于洛伦兹力始终和速度方向垂直，所以合力的切向分量不变，故等效重力加速度为g，周期不变；由于洛伦兹力不做功，故振幅不变；在整个运动过程中，当达到最大位移时，只受重力和拉力，所以拉力不变．

解答 解：A、由于在整个过程中洛伦兹力不做功，每次向左通过最低点时，速度大小和方向相同，故洛伦兹力相同，根据牛顿第二定律，细线的拉力相等；
同理，每次向右通过最低点时，洛伦兹力大小和方向也相同；故A错误；
B、由于在整个过程中洛伦兹力不做功，只有重力做功，机械能守恒，故摆球每次通过最低点时动能相等，故B正确；
C、由于是匀强磁场，摆球内部没有感应电流产生，故摆球每次离开最低点时的最大距离不变，即振动的幅度不变，故C错误；
D、由于在整个过程中洛伦兹力不做功，当达到最大位移时，只受重力和绳子的拉力，故拉力不变，故D正确；
本题选错误的，故选：AC．

点评 本题考查对单摆的周期公式中物体的加速的确定，及进行受力分析，并得出力做功与否，同时注意洛伦兹力方向随着速度的方向不同而不同．