[题目]如图所示.玻璃试管内壁光滑.长为L.试管底部有一质量为m.电荷量为-q的小球(视为质点).匀强磁场方向竖直向下.磁感应强度为B.现让试管绕通过开口端的竖直轴以角速度ω在水平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动.则试管底部所受压力大小( )A. 可能为0B. 等于C. 等于D. 等于题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，玻璃试管内壁光滑、长为L，试管底部有一质量为m，电荷量为-q的小球(视为质点)。匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度为B，现让试管绕通过开口端的竖直轴以角速度ω在水平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，则试管底部所受压力大小( )

A. 可能为0

B. 等于

C. 等于

D. 等于

【答案】C

【解析】

分析小球在水平面内的受力情况：洛伦兹力和试管底部的支持力，由这两个力的合力提供向心力，由牛顿运动定律求解试管底部所受压力大小．

以小球为研究对象，在水平面内小球受到洛伦兹力和试管底部的支持力，由左手定则判断可知，洛伦兹力沿半径向外，根据牛顿第二定律得：

N-qBLω=mω2L

解得：N=mω2L+qBLω
根据牛顿第三定律得，试管底部所受压力大小N′=N=mω2L+qBLω．

故选：C

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A. 此时绳子张力为3μmg

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