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用一根长L=0.8m的轻绳，吊一质量为m=1.0g的带电小球，放在磁感应强度B=0.1T、方向如图所示的匀强磁场中．把小球拉到悬点的右端，轻绳刚好水平拉直．将小球由静止释放，小球
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 零零社区
◎ 题目
用一根长L=0.8m的轻绳，吊一质量为m=1.0g的带电小球，放在磁感应强度B=0.1T、方向如图所示的匀强磁场中．把小球拉到悬点的右端，轻绳刚好水平拉直．将小球由静止释放，小球便在垂直于磁场的竖直平面内摆动，当小球第一次摆到最低点时，悬线的拉力恰好为零（g取10m/s
2
）．则：
（1）小球带______（填正或负）电荷，电荷量为______C．
（2）当小球第二次经过最低点时，悬线对小球的拉力为______N．
◎ 答案
（1）小球第一次摆到最低点时速度水平向左，悬线的拉力恰好为零，说明洛伦兹力竖直向上，由左手定则，拇指向上，让磁感线穿过掌心，四指就指向右，故小球带负电．
下落的过程中只有重力做功，洛伦兹力不做功，所以总功为：mgL
设此时速度为v，由动能定理得：
mgL=
1
2
m
v
2
解得：v=
2gL
=
16
=4m/s
此时对小球受力分析如图：
所以：F
向
=F
洛
-mg
又：F
向
=
m
v
2
L
；F
洛
=qvB
即：qvB-mg=
m
v
2
L
代入数据得：
q×4×0.1-1×10
-3
×10=
1×1
0
-3
×
4
2
0.8
解得：q=7.5×10
-2
C
（2）小球第二次经过最低点时，速度大小不变，方向变为向右
受力分析如图：
F
向
=F-F
洛
-mg
又：F
向
=
m
v
2
L
；
即：F-qvB-mg=
m
v
2
L
代入数据得：
F-7.5×10
-2
×4×0.1-1×10
-3
×10=
1×1
0
-3
×
4
2
0.8
解得：F=0.06N
故答案为：（1）负；7.5×10
-2
C
（2）0.06N
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“用一根长L=0.8m的轻绳，吊一质量为m=1.0g的带电小球，放在磁感应强度B=0.1T、方向如图所示的匀强磁场中．把小球拉到悬点的右端，轻绳刚好水平拉直．将小球由静止释放，小球…”主要考查了你对 【向心力】，【牛顿第二定律】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/340011.html
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