问题
选择题
如图2所示，一带电小球质量为m，用丝线悬挂于O点，并在竖直平面内摆动，最大摆角为60°，水平磁场垂直于小球摆动的平面，当小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，则小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为 ( )
A．0
B．2mg
C．4mg
D．6mg
答案
答案：C
若没有磁场，则到达最低点绳子的张力为F，则
F－mg＝
①
由能量守恒得：mgl(1－cos60°)＝
mv2 ②
联立①②得F＝2mg.
当有磁场存在时，由于洛伦兹力不做功，在最低点悬线张力为零，则F洛＝2mg
当小球自右方摆到最低点时洛伦兹力大小不变，方向必向下
可得F′－F洛－mg＝
所以此时绳中的张力F′＝4mg.C项正确．