Question

【題目】如圖所示，在豎直平面內，兩質量均為m、電荷量均為+q的小球（視為質點）P、Q用一段絕緣細線連接，整個裝置始終處在垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場中。讓小球P固定不動，將細線水平拉直后由靜止釋放小球2，當繩與水平方向夾角為α（小于90°）時，小球的加速度大小為（　　）

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】C

【解析】

小球Q在運動中與小球P的距離保持不變，所以小球Q所處的電勢大小不變，所以電場力不做功。洛倫茲力時刻指向圓心，與速度方向垂直，所以洛倫茲力不做功。所以只有重力做功。設當繩與水平方向夾角為α（小于90°）時，小球速度為v，由動能定理可得： mv2=mgRsinα…①；對小球Q受力分析，沿繩方向和垂直于繩的方向建立平面直角坐標系，將重力正交分解，分級為垂直于繩方向的G1，和沿繩方向的G2。沿繩方向的合力充當向心力，所以沿繩方向的合力 …②；沿繩方向的加速度 …③；聯立①②③解得：a1=2gsinα；垂直于繩的方向的力G1=mgcosα，垂直于繩方向加速度a2==gcosα；小球Q的加速度，故C正確，ABD錯誤。