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质量m=0.1g的小物块,带有5×10-4C的电荷,放在倾角为30°的绝缘光滑斜面上,整个斜面置于B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向如图所示.物块由静止开始下滑,滑到某一位置时,开始离开斜面(设斜面足够长,g取10m/s2).
求:
(1)物体带何种电荷?
(2)物体离开斜面时的速度为多少?
(3)物体在斜面上滑行的最大距离.
分析:(1)带电滑块在滑至某一位置时,由于在安培力的作用下,要离开斜面.根据磁场方向结合左手定则可得带电粒子的电性.
(2)由于斜面光滑,所以小滑块在没有离开斜面之前一直做匀加速直线运动.借助于洛伦兹力公式可求出恰好离开时的速度大小.
(3)由运动学公式来算出匀加速运动的时间.由位移与时间关系可求出位移大小.
解答:解:(1)由题意可知:小滑块受到的安培力垂直斜面向上.
根据左手定则可得:小滑块带负电.
(2)当物体离开斜面时,弹力为零,
因此有:qvB=mgcos30°,
故v=
mgcos30°
qB
=2
3
m/s.
(3)由于斜面光滑,物体在离开斜面之前一直做匀加速直线运动,
由牛顿第二定律得:mgsin30°=ma,
由匀变速直线运的速度位移公式得:v2=2ax,
解得:x=1.2m.
答:(1)物体带负电.
(2)物体离开斜面时的速度为=2
3
m/s.
(3)物体在斜面上滑行的最大距离是1.2 m.
点评:本题突破口是从小滑块刚从斜面离开时,从而确定洛伦兹力的大小,进而得出刚离开时的速度大小,由于没有离开之前做匀加速直线运动,所以由运动与力学可解出运动的时间及位移.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

一个质量m=0.1g的小滑块,带有q=5×10-4C的电荷放置在倾角α=30°的光滑斜面上(绝缘),斜面置于B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,如图所示.小滑块由静止开始沿斜面滑下,其斜面足够长,小滑块滑至某一位置时,要离开斜面,求:
(1)小滑块带何种电荷?
(2)小滑块经过多长时间离开斜面?
(3)该斜面至少有多长?

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(1)小滑块带何种电荷?
(2)小滑块离开斜面的瞬时速度多大?
(3)该斜面的长度至少多长?

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(1)小滑块带何种电荷?

(2)小滑块离开斜面的瞬时速度多大?

(3)该斜面的长度至少多长?

 

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求:
(1)物体带何种电荷?
(2)物体离开斜面时的速度为多少?
(3)物体在斜面上滑行的最大距离.
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