Question

如图所示，有一质量为m、电荷量为q的带正电的小球停在绝缘水平面上，并且处在磁感应强度为B、方向指向纸内的匀强磁场中，为了使小球飘离平面，现将匀强磁场以平行于纸面方向的速度移动，其最小速度为多大？方向应如何？

Answer 1

分析：磁场运动时，可以等效为小球相对于磁场运动，当洛伦兹力等于重力时，小球会飘起．根据mg=qvB，求出速度的大小，根据洛伦兹力的方向判断出小球相对于磁场的方向，从而得知磁场的运动方向．

解答：解：若小球刚好飘离平面，则小球受的洛仑兹力方向应向上，大小等于重力，
即qvB=mg．
得v=

mg

qB

（v指小球与磁场的相对运动速度）．
根据左手定则知，小球相对于磁场的方向向右，则磁场相对于纸面的方向水平向左．
答：匀强磁场应以v=

mg

qB

这个水平向左的速度移动，方可使小球刚好飘离水平面．

点评：解决本题的关键知道洛伦兹力和重力相等时，小球会飘起，掌握左手定则判定洛伦兹力方向、电荷运动方向和磁场方向的关系．