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

B

【解析】【解析】
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，

在摆动过程中，只有重力做功，机械能守恒，所以到达最低点速度相等，

则由A摆到最低点时：F1+Bqv﹣mg=m

由B摆到最低点时：F2﹣Bqv﹣mg=m

解得：F1＜F2，

根据牛顿第二定律得：

ma=m

所以两次通过C点时的加速度相同，即a1=a2．

故选B

【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．

【专题】带电粒子在磁场中的运动专题．

【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．

【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．