Question

用一根長L=0.8m的絕緣輕繩，吊一質量m=1.0g的帶電小球，放在磁感應強度B=2.5T、方向如圖所示的勻強磁場中．把小球拉到懸點的右側，輕繩剛好水平拉直，將小球由靜止釋放，小球便在垂直于磁場的豎直平面內擺動．當小球第一次擺到最低點時，懸線的拉力恰好為0.5mg（取重力加速度g=10m/s²）.求：

（1）小球帶何種電荷？

（2）當小球第二次經過最低點時，懸線對小球的拉力多大？

 

Answer 1

解：（1）設小球第一次到達最低點時速度為v，則由動能定理可得

………………………………………………（3分）

在最低點根據牛頓第二定律得

………………………………（3分）

解得C…………………………………………（2分）

根據左手定則可判斷小球帶負電…………………………（3分）

（2）根據機械能守恒可知，小球第二次到達最低點時速度小仍為v，此時懸線對小球的拉力為F，由牛頓第二定律得

……………………………………（3分）

解得N………………………………………（2分）