题目内容
【题目】质量为0.1g的小物块带有 的电荷,放在倾角为30°且足够长的光滑绝缘的斜面上,整个装置放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,如图所示,物块由静止下滑,滑到某个位置时离开斜面,求:
(1)物块带何种电荷?
(2)物块刚离开斜面时的速度多大?
(3)物块从静止到刚离开斜面的过程中做什么运动,斜面至少多长?
【答案】(1)带负电(2) (3)匀加速直线运动沿斜面下滑,1.2m
【解析】
(1)不考虑洛伦兹力情况时,小物块由静止下滑,受力如图:
要使物块滑到某个位置时离开斜面,则洛伦兹力必沿斜面向上。
根据左手定则,可判断小滑块带负电。
(2)物块刚离开斜面时,洛伦兹力等于重力的分力G2,即
,
代入数值解得
(3)物块从静止到刚离开斜面的过程中沿斜面匀加速下滑,根据牛顿第二定律有:
又
代入数值解得
物块从静止到刚离开斜面的过程中做匀加速直线运动沿斜面下滑,斜面至少1.2m长。
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