Question

用细线和带电小球做成的单摆，把它放置在某匀强磁场中，如图所示.在带电小球摆动的过程中，连续两次经过最低点时，相同的物理量是（不计空气阻力）

1. A.
   小球受到的洛伦兹力
2. B.
   摆线的张力
3. C.
   小球的动量
4. D.
   小球的动能

Answer 1

D
过程中，洛伦兹力和拉力的方向都是和速度的方向垂直的，所以只有重力做功，故小球从右端向左经过最低点时和小球从左向右经过最低点时的速度大小相等，方向相反，即动能相等，动量大小相等，方向相反，C错误D正确，因为连续两次经过最低点的速度方向不同，所以洛伦兹力大小相等，方向不同，A错误，设小球带正电，当小球从右端向左经过最低点时，受到的洛伦兹力方向竖直向下，即即故，当小球从左向右经过最低点时，小球受到的洛伦兹力方向竖直向上，所以，故，所以，B错误，
思路分析：做简谐运动的物体每次通过平衡位置的速度大小相等，方向并不相同，小球从右端向左经过最低点时，小球受到的洛伦兹力方向竖直向上，所以，小球从左向右经过最低点时，受到的洛伦兹力方向竖直向下，即，
试题点评：本题是一道牛顿运动定律与电磁学相结合的综合性题目，关键是由于通过最低点的速度方向不同，导致过程中受到的洛伦兹力方向不同。