Question

如图所示，摆球带负电的单摆，在一匀强磁场中摆动，匀强磁场的方向垂直纸面向里，摆球在AB间摆过程中，由A摆到最低点时，摆线拉力为F₁，摆球加速度大小为a₁；由B摆到最低点C时，摆线拉力的大小为F₂，摆球加速度为a₂，则（　　）

A．F₁＞F₂，a₁=a₂

B．F₁＜F₂，a₁=a₂

C．F₁＞F₂，a₁＞a₂

D．F₁＜F₂，a₁＜a₂

Answer 1

分析：摆球摆到最低点的时候，速度大小相等，重力、摆线拉力、洛伦兹力的合力提供向心力，根据向心力公式即可求解．

解答：解：设摆球所带电量为q，摆线长为r，磁场强度为B，在最低点时的速率为v，
则由A摆到最低点时：F₁+Bqv-mg=m

v2

r

由B摆到最低点时：F₂-Bqv-mg=m

v2

r

解得：F₁＜F₂，
根据牛顿第二定律得：
ma=m

v2

r

所以两次通过C点时的加速度相同，即a₁=a₂．
故选B

点评：解得本题要注意，摆球从A到C和从B到C的过程中，摆球的匀速速度相反，所以洛伦兹力方向也相反，难度适中．