3.速度方向的不确定引起多解
带电粒子从某一方向射入磁场,由于速度不确定,粒子受到洛伦兹力大小或方向不同,就会引起粒子受到的其它力发生变化,从而形成多解。
用一根长L=0.8m的轻绳,吊一质量为m=1.0g的带电小球,放在磁感应强度B=0.1T、方向如图所示的匀强磁场中,把小球拉到悬点的右端,轻绳刚好水平拉直.将小球由静止释放,小球便在垂直于磁场的竖直平面内摆动,当小球第一次摆到最低点时,悬线的拉力恰好为零(重力加速度g取10m/s²).试问:
(1)小球带何种电荷?电荷量为多少?
(2)当小球第二次经过最低点时,悬线对小球的拉力为多大?
【解析】
速度方向反向,洛伦兹反向.
例题:如图所示,一个质量为m、带电荷量为+q的圆环可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中.现给圆环一个向右的初速度v₀,在以后的运动过程中,圆环运动的速度一时间图象可能是选项图中的(AD)
【解析】
洛伦兹力大小不同,受力情况不同,造成运动情况不同.