如圖2-4-7所示,擺球帶負電的單擺,在一勻強磁場中擺動,勻強磁場的方向垂直紙面向里,擺球在AB間擺動過程中,由A擺到最低點C時,擺線拉力為F1,擺球加速度大小為a1;由B擺到最低點C時,擺線拉力的大小為F2,擺球的加速度為a2.則( 。?

A.F1F2,a1=a2?

B.F1F2,a1=a2?

C.F1F2a1a2?

D.F1F2,a1a2?

圖2-4-7

解析:帶電擺球在磁場和重力場組成的復合場中擺動,當從A→C和B→C運動的過程中,擺球的向心力是重力徑向分量、繩的拉力及洛倫茲力共同提供的,而帶電擺球受到洛倫茲力和繩的拉力與速度方向時刻垂直,對擺球不做功,只起到改變速度方向、不改變速度大小的作用,只有重力做功.由F=mv2/R可知,返回到C點時v的大小不變,F不變,由牛頓第二定律,F=ma,則a1=a2.又因為當擺球從A→C的過程中,球受F方向與F1同向,運動至C點時F=F1+F-mg,所以F1=F+mg-F.?

在擺球從B→C的過程,F方向和F2反向,運動到C點時,F=F2-F-mg,F2=F+mg+F,故F1F2.

答案:B

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