Question

（8分）擺長為l的單擺在勻強(qiáng)磁場中擺動(dòng)，擺動(dòng)平面與磁場方向垂直，如圖所示。擺動(dòng)中擺線始終繃緊，若擺球帶正電，電量為q，質(zhì)量為m，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，當(dāng)球從最高處擺到最低處時(shí)，擺線上的拉力T多大？

Answer 1

解析：

球從左右兩方經(jīng)過最低點(diǎn)，因速度方向不同，引起f_洛不同，受力分析如圖所示。由于擺動(dòng)時(shí)f_洛和F_拉都不做功，機(jī)械能守恒，小球無論向左、向右擺動(dòng)過C點(diǎn)時(shí)的速度大小相同，方向相反。

擺球從最高點(diǎn)到達(dá)最低點(diǎn)C的過程滿足機(jī)械能守恒：

當(dāng)擺球在C的速度向右，根據(jù)左手定則，f_洛豎直向上，根據(jù)牛頓第二定律則有

當(dāng)擺球在C的速度向左，f_洛豎直向下，根據(jù)牛頓第二定律則有

所以擺到最低處時(shí)，擺線上的拉力

錯(cuò)解：

T，f始終垂直于速度v，根據(jù)機(jī)械能守恒定律：

在C處，f_洛豎直向上，根據(jù)牛頓第二定律則有

錯(cuò)解原因：

考慮問題不全面，認(rèn)為題目中“從最高點(diǎn)到最低處”是指AC的過程，忽略了球可以從左右兩方經(jīng)過最低點(diǎn)。