题目内容

如图所示,倾角为θ的光滑绝缘斜面,处在方向垂直斜面向上的匀强磁场和方向未知的匀强电场中,有一质量为m、带电量为一q的小球,恰可在斜面上做匀速圆周运动、其角速度为ω,那么,匀强磁场的磁感应强度的大小为
q
q
,未知电场的最小场强的大小为
mgsinθ
q
mgsinθ
q
,方向沿
斜面向下
斜面向下
分析:由题,小球恰在斜面上做匀速圆周运动,重力沿斜面向下的分力与电场力平衡或重力与电场力平衡,由洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律和圆周运动公式求出周期.当重力沿斜面向下的分力与电场力平衡时,场强最小.
解答:解:小球恰在斜面上做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律得
    qvB=m
v2
r

得到,r=
mv
qB
,周期T=
2πr
v
=
2πm
qB
=
ω

得到,B=
q

当重力沿斜面向下的分力与电场力平衡时,电场力最小,场强最小,则有
   Eminq=mgsinθ
得到,Emin=
mgsinθ
q
,方向沿斜面向下.
故答案为:
q
mgsinθ
q
,沿斜面向下.
点评:本题小球在复合场中做匀速圆周运动,除洛伦兹力外,其他力的合力为零,仅由洛伦兹力提供向心力.解答此类问题,正确的受力分析是关键.
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