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如图所示,单摆的摆线长为L且是绝缘的,摆球带正电,可视为质点,单摆悬挂于0点,当它摆过竖直线OC时,便进入或离开一个匀强磁场,磁场的方向垂直于单摆的摆动平面,在摆角小于5°时,摆球在A、B间来回摆动,下列说法正确的是( )

A.A点和B点处在同一水平面上
B.在A点和B点,摆线的拉力大小相同
C.单摆的周期T=2π
D.单摆向右或向左摆过C点时,摆线的拉力一样大
【答案】分析:带电小球在磁场中运动过程中除受到重力、细线的拉力外,还受到洛伦兹力,而洛伦兹力不做功,不改变小球的动能,则知A、B在同一水平线上.单摆的周期与没有磁场时相同.经过A、B两点时,根据向心力为零,分析拉力大小关系.单摆向左或向右运动经过D点时,速率相等,向心力相同,根据洛伦兹力的关系,分析线的拉力大小是否相等.
解答:解:A、带电小球在磁场中运动过程中洛伦兹力不做功,整个过程中小球的机械能都守恒,所以A、B处于同一水平线上.故A正确.
B、球在A、B点时速度均为零,向心力均为零,细线的拉力大小都等于重力沿细线方向的分力,所以拉力大小相等.故B正确.
C、由于洛伦兹力不做功,不改变小球的动能,所以单摆的周期与没有磁场时相同,即有T=2π.故C正确.
D、根据小球的机械能守恒可知,小球向左和向右经过C点时速率相等,则向心力相同,但由于洛伦兹力方向相反,所以单摆向左或向右运动经过C点时线的拉力大小不等.故D错误.
故选ABC.
点评:本题中小球在复合场运动,洛伦兹力不做功,其机械能仍然守恒,洛伦兹力不改变小球运动的快慢.但要注意洛伦兹力方向与速度有关,速度反向,洛伦兹力方向也相反.
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科目:高中物理 来源: 题型:013

如图所示,单摆的摆线是绝缘的,长l。摆球带电量为q,整个装置处在一个匀强磁场中,磁场的方向垂直于单摆的振动平面。当摆角小于5时,单摆的振动周期T与不存在磁场时的振动周期T0相比较为[   ]

A、T>T0

B、TT0

C、T<T0

D、因未知摆球带电的正负,无法判断。

 

 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,单摆的摆线长为L且是绝缘的,摆球带正电,可视为质点,单摆悬挂于0点,当它摆过竖直线OC时,便进入或离开一个匀强磁场,磁场的方向垂直于单摆的摆动平面,在摆角小于5°时,摆球在A、B间来回摆动,下列说法正确的是(  )
A.A点和B点处在同一水平面上
B.在A点和B点,摆线的拉力大小相同
C.单摆的周期T=2π
L
g
D.单摆向右或向左摆过C点时,摆线的拉力一样大
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,单摆的摆线是绝缘的,长L,摆球带正电,摆悬挂于O点,当它摆过竖直线OC时便进入匀强磁场,磁场方向垂直于单摆的摆动平面,下列说法正确的是(    )
  A.AB处于同一水平面
  B.在AB点,线上张力相等
  C.单摆的振动周期T>2π
  D.单摆连续两次通过p点时,摆线的张力一样大

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