Question

用一根長(zhǎng)L=0.8m的絕緣輕繩，吊一質(zhì)量m=1.0g的帶電小球，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5T、方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．把小球拉到懸點(diǎn)的右側(cè)，輕繩剛好水平拉直，將小球由靜止釋放，小球便在垂直于磁場(chǎng)的豎直平面內(nèi)擺動(dòng)．當(dāng)小球第一次擺到最低點(diǎn)時(shí)，懸線的拉力恰好為0.5mg（取重力加速度g=10m/s²）.求：

（1）小球帶何種電荷？

（2）當(dāng)小球第二次經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，懸線對(duì)小球的拉力多大？

 

Answer 1

解：（1）設(shè)小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度為v，則由動(dòng)能定理可得

………………………………………………（3分）

在最低點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律得

………………………………（3分）

解得C…………………………………………（2分）

根據(jù)左手定則可判斷小球帶負(fù)電…………………………（3分）

（2）根據(jù)機(jī)械能守恒可知，小球第二次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度小仍為v，此時(shí)懸線對(duì)小球的拉力為F，由牛頓第二定律得

……………………………………（3分）

解得N………………………………………（2分）