Question

用一根長L=0.8 m的輕繩，吊一質量為m=1.0 g 的帶電小球，放在磁感應強度B=0.1 T、方向如圖所示的勻強磁場中.把小球拉到懸點的右端，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的豎直平面內擺動，當小球第一次擺到最低點時，懸線的拉力恰好為零（重力加速度g取10 m/s²）.試問：

（1）小球帶何種電荷？電荷量為多少？

（2）當小球第二次經過最低點時，懸線對小球的拉力為多大？

Answer 1

解析：（1）設小球第一次到達最低點時速度為v，則由動能定理可得：mgL=mv²

在最低點由向心力公式得：Bqv-mg=m                                    

解得q=7.5×10^-2 C（2分），帶負電.

（2）小球第二次到達最低點時速度仍為v，

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

解得F=0.06 N.