关于带电小球在磁场中作圆周运动的一道题

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/05/12 15:58:14
如图所示，竖直向下的匀强磁场穿过光滑的绝缘水平面，平面上一个钉子O固定一根细线，细线的另一端系一带电小球，小球在光滑水平面内绕O做匀速圆周运动.在某时刻细线断开，小球仍然在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法一定错误的是

A.速率变小，半径变小，周期不变 B.速率不变，半径不变，周期不变

C.速率不变，半径变大，周期变大 D.速率不变，半径变小，周期变小
请问一楼：小球顺时针（逆时针）方向与原来相反。这个是怎么判断的啊？

选A
首先确定 速率不变，因为没有能量损失 A错
（假设落伦滋力方向指向圆心）如果绳子本来就没有张力，那么小球就不受绳子影响。半径不变，周期不变，B对
如果绳子本来存在张力，那么小球在原来的轨道做圆周运动时，向心力是由绳子张力和落伦滋力共同提供，则绳子断后，合外力不足以提供向心力，小球做离心运动，半径变大，周期变大，C对
（假设落伦滋力背向圆心）则可知，绳子一定存在张力，且张力大于落沦滋力
绳子断后，小球只在落伦滋力的作用下做圆周运动。由于这个落伦滋力大小无法判断，故半径变化也无法判断。但是可以知道这种情况下，小球顺时针（逆时针）方向与原来相反。D对

对于最后一种情况，假设小球原来在绳子拉力和落伦滋力的共同作用下做顺时针圆周运动，拉力与落伦滋力方向相反，合外力（向心力）与拉力方向相同（因为拉力大于落伦滋力）。绳子断后，拉力消失，合外力（向心力）即为落伦滋力，因此此时向心力与原来向心力方向相反，又此时小球速度沿切线方向，所以小球做逆时针圆周运动。由以上可知，小球先后两个运动轨迹（两个圆）相外切。

A
根据周期、半径、速度大关系公式即可得