Question

1．如圖所示，絕緣擺線長為L，金屬球帶正電懸于O點，當(dāng)它擺過豎直線OC時，便進入或離開一個勻強磁場，磁場方向垂直于單擺的擺動平面，但擺角小于5^°時，擺球沿著ABC來回擺動，下列說法正確的是（　�。�

• A． A點和B點在同一水平面上
• B． 在A點和B點線上的拉力大小不等
• C． 單擺的振動周期為T=2π$\sqrt{\frac{c}{g}}$
• D． 單擺向右或向左運動經(jīng)過D點時，線上拉力大小相等

Answer 1

分析 帶電小球在進入磁場的運動過程中穿過小球的切面的磁通量發(fā)生變化，小球內(nèi)產(chǎn)生渦流．單擺的周期與沒有磁場時相同．經(jīng)過A、B兩點時，根據(jù)向心力為零，分析拉力大小關(guān)系．單擺向左或向右運動經(jīng)過D點時，速率相等，向心力相同，根據(jù)洛倫茲力的關(guān)系，分析線的拉力大小是否相等

解答 解：A、帶電小球在進入磁場的運動過程中，所受的洛倫茲力不做功，整個過程中小球的機械能守恒，所以A點和B點處于同一水平．故A正確．
B、球在A、B點時速度均為零，向心力均為零，細線的拉力大小都等于重力沿細線方向的分力，所以拉力大小相等．故B錯誤．
C、由于洛倫茲力與繩子拉力在一條直線上，不影響等效的重力加速度，則周期不改變，即有T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$故C正確
D、根據(jù)小球的機械能守恒可知，小球向左和向右經(jīng)過C點時速率相等，則向心力相同，但由于洛倫茲力方向相反，所以單擺向左或向右運動經(jīng)過C點時線的拉力大小不等．故D錯誤．
故選：AC

點評 本題中小球在復(fù)合場運動，洛倫茲力不做功，其機械能仍然守恒，洛倫茲力不改變小球運動的快慢．但要注意洛倫茲力方向與速度有關(guān)，速度反向，洛倫茲力方向也相反．