Question

摆长为ι的单摆在匀强磁场中摆动，摆动平面与磁场方向垂直，如图10-14所示。摆动中摆线始终绷紧，若摆球带正电，电量为q，质量为m，磁感应强度为B，当球从最高处摆到最低处时，摆线上的拉力T多大？

Answer 1

解析:

球从左右两方经过最低点，因速度方向不同，引起f洛不同，受力分析如图10-15所示。由于摆动时f洛和F拉都不做功，机械能守恒，小球无论向左、向右摆动过C点时的速度大小相同，方向相反。

摆球从最高点到达最低点C的过程满足机械能守恒：

当摆球在C的速度向右，根据左手定则，f洛竖直向上，根据牛顿第二定律则有

当摆球在C的速度向左，f洛竖直向下，根据牛顿第二定律则有

所以摆到最低处时，摆线上的拉力

【评析】

要避免本题错解的失误，就要对题目所叙述的各个状态认真画出速度方向，用左手定则判断洛仑兹力的方向。其余的工作就是运用牛顿第二定律和机械能守恒定律解题。