问题 问答题

如图甲,用一根长L=0.8m的绝缘不可伸长的轻质细绳,将一带电小球悬挂在O点,整个装置处在垂直纸面向里的匀强磁场中.现将小球从悬点O的右侧水平位置由静止释放(绳刚好拉直),小球便在垂直磁场的竖直平面内左右摆动.用拉力传感器(图中未画出)测出绳中的拉力F随时间t变化规律如图乙(取重力加速度g=10m/s2).求:

(1)小球带何种电荷;

(2)小球运动到最低点时速度大小;

(3)小球的质量.

答案

(1)小球从左往右运动时的拉力大于小球从右向左运动时的拉力,知从左往右运动时洛伦兹力向下,根据左手定则,知小球带正电荷.

(2)由动能定理 mgL=

1
2
mv2     解得 v=
2gL
=4
m/s   

(3)根据牛顿定律,小球向左通过最低点时  F1-mg-qvB=m

v2
L

小球向右通过最低点时  F2-mg+qvB=m

v2
L

由以上各式解得      m=1g

单项选择题
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