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:

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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