Question

用細線懸掛一個質量為m，帶正電的小球，置于如圖所示的勻強磁場中．當小球偏離豎直方向在垂直于磁場方向擺動時，如果細線始終繃緊，不計空氣阻力，則前后兩次通過最低點時相比較，相同的物理量是（　　）

A．小球受到的洛倫茲力

B．小球的加速度

C．懸線的拉力

D．小球的動能

Answer 1

分析：帶電小球在重力、拉力及洛倫茲力的共同作用下，做圓周運動，由于拉力與洛倫茲力始終垂直于速度方向，它們對小球不做功．因此僅有重力作功，則有機械能守恒．從而可以確定動能是否相同，并由此可確定拉力與洛倫茲力．最后由向心加速度公式來確定是否相同．

解答：解：A、D、帶電小球在運動過程中，受到重力、拉力及洛倫茲力拉力作用，拉力和洛倫茲力對小球不做功，僅僅重力作功，則小球機械能守恒，所以小球連續兩次經過最低點時，速度大小相同，所以動能相同，洛倫茲力大小相等，由于速度方向不同，根據左手定則可知，洛倫茲力方向不同，則洛倫茲力不同，故A錯誤，D正確；
B、根據公式a=

v2

r

，可知小球的向心加速度大小相同，且方向指向固定點，即加速度相同，故B正確；
C、連續兩次經過最低點時，速度大小相等，根據牛頓第二定律可知，F_合=m

v2

r

，小球所受的合外力相同，由于速度方向不同，導致產生的洛倫茲力的方向也不同，則拉力的大小也不同，故C錯誤；
故選：BD

點評：本題關鍵要抓住洛倫茲力不做功的特點，知道小球的機械能是守恒的，再對小球進行受力分析．要注意洛倫茲力方向都隨著速度的方向不同而不同．最后由牛頓第二定律來考查向心力與向心加速度．