如圖3-5-5所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一與磁感線垂直且水平放置的、長(zhǎng)為L(zhǎng)的擺線，拉一質(zhì)量為m、帶有+q電荷量的擺球，試求擺球通過(guò)最低位置時(shí)繩上的拉力F.

圖3-5-5

思路分析：擺球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受重力mg、彈力F及洛倫茲力f三力作用，其中彈力F、洛倫茲力f都隨小球速度改變而改變，但這兩種力始終與擺球運(yùn)動(dòng)方向垂直，不做功，只有重力做功.欲求擺球通過(guò)最低位置時(shí)繩上拉力F，需建立小球在最低位置時(shí)的牛頓第二定律方程，再由能量觀點(diǎn)求出最低位置時(shí)的速度即可.不過(guò)由于洛倫茲力方向與速度方向相關(guān)，本題應(yīng)討論向左、向右過(guò)最低位置的兩種情況.

解析：以擺球?yàn)檠芯繉?duì)象,根據(jù)機(jī)械能守恒：mgL=mv2

    當(dāng)單擺球向左經(jīng)最低位置時(shí)，由牛頓第二定律：F-mg-f= 

    且f=qvB，聯(lián)立以上各式：F=3mg+Bq

    當(dāng)向右擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，f的方向則向上，由牛頓第二定律：F+f-mg=

    聯(lián)立解得：F=3mg-Bq.


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖3-5-5所示，物體靜止于光滑的水平面上，力F作用于物體上O點(diǎn)，現(xiàn)要使合力沿著OO′方向，那么必須同時(shí)再加一個(gè)力F′，這個(gè)力的最小值是（    ）

                                                               圖3-5-5

A.Fcosθ             B.Fsinθ                C.Ftanθ           D.Fcotθ

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖3-5-5所示，三段不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩，OA、OB、OC能承受最大拉力相同，它們共同懸掛一重物，其中OB是水平的，A端、B端固定在水平天花板上和豎直墻上.若逐漸增加C端所掛物體的質(zhì)量,則最先斷的繩是（    ）

圖3-5-5

A．必定是OA                             B．必定是OB

C．必定是OC                             D．可能是OB，也可能是OC

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖3-5-5所示，物體靜止于光滑的水平面上，力F作用于物體上O點(diǎn)，現(xiàn)要使合力沿著OO′方向，那么必須同時(shí)再加一個(gè)力F′，這個(gè)力的最小值是（    ）

圖3-5-5

A.Fcosθ             B.Fsinθ                C.Ftanθ           D.Fcotθ

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖3-5-5所示，三段不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩，OA、OB、OC能承受最大拉力相同，它們共同懸掛一重物，其中OB是水平的，A端、B端固定在水平天花板上和豎直墻上.若逐漸增加C端所掛物體的質(zhì)量,則最先斷的繩是（    ）

圖3-5-5

A．必定是OA                             B．必定是OB

C．必定是OC                             D．可能是OB，也可能是OC

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