问题
选择题
如图所示,玻璃试管内壁光滑、长为L,试管底部有一质量为m,电荷量为-q的小球(视为质点).匀强磁场方向竖直向下,磁感应强度为B.现让试管绕通过开口端的竖直轴以角速度ω在水平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,则试管底部所受压力大小等于( )
A.0
B.mLω2
C.mLω2+qBLω
D.mLω2-qBLω
答案
以小球为研究对象,在水平面内小球受到洛伦兹力和试管底部的支持力,由左手定则判断可知,洛伦兹力沿半径向外,根据牛顿第二定律得:
N-qBLω=mω2L
解得:N=mω2L+qBLω
根据牛顿第三定律得,试管底部所受压力大小N′=N=mω2L+qBLω.
故选C