Question

【题目】如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN ， 与水平面夹角为37°，固定在竖直平面内，垂直纸面向里的匀强磁场B充满杆所在的空间，杆与B垂直，质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向上的拉力作用，拉力大小为0.4mg ， 已知小环的带电荷量为q ， 问（sin37°≈0.6；cos37°≈0.8）

（1）小环带什么电？
（2）小环滑到P处时的速度多大？

Answer 1

【答案】
（1）

环所受洛伦兹力与杆垂直，只有洛伦兹力垂直于杆向上时，才能使环向上拉杆，由左手定则可知环带负电．

（2）

设杆拉住环的力为T，由题可知：T=0.4mg

在垂直杆的方向上对环有：qvB=T+mgcos37°

即qvB=0.4mg+0.8mg

解得：V=

【解析】（1）环所受洛伦兹力与杆垂直，只有洛伦兹力垂直于杆向上时，才能使环向上拉杆，由左手定则可知环带负电．（2）设杆拉住环的力为T，由题可知：T=0.4mg
在垂直杆的方向上对环有：qvB=T+mgcos37°
即qvB=0.4mg+0.8mg
解得：V=
答：（1）小环带负电；（2）小环滑到P处时的速度为：V= ．
【考点精析】通过灵活运用洛伦兹力，掌握洛伦兹力始终垂直于v的方向，所以洛伦兹力一定不做功即可以解答此题．