Question

用一根長(zhǎng)L=0.8 m的輕繩，吊一質(zhì)量為m=1.0 g 的帶電小球，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1 T、方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.把小球拉到懸點(diǎn)的右端，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)，懸線的拉力恰好為零（重力加速度g取10 m/s²）.試問(wèn)：

（1）小球帶何種電荷？電荷量為多少？

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

Answer 1

解析：（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：mgL=mv²

在最低點(diǎn)由向心力公式得：Bqv-mg=m                                    

解得q=7.5×10^-2 C（2分），帶負(fù)電.

（2）小球第二次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度仍為v，

由向心力公式得：F-Bqv-mg=m                                          

解得F=0.06 N.