题目内容

一细棒处于磁感应强度为B的匀强磁场中,棒与磁场垂直,磁感线水平指向纸内,如下图所示,棒上套一个可在其上滑动的带负电的小球C,小球质量为m,电荷量为q,球与棒间无摩擦.让小球从静止滑下,下滑后某时刻球对棒的作用力恰好为零,则此时球的速度为多大?

答案:略
解析:

答案:

思路分析:小球沿棒滑下,其所受洛伦兹力大小,方向垂直于棒斜向上,当球与棒的作用力为零时应有,得

 

变式:将倾角为θ的光滑绝缘斜面放置在一个足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B,一个质量为m、带电荷量为q的小物体在斜面上由静止开始下滑(设斜面足够长),如下图所示.滑到某一位置开始离开斜面.则物体带________电荷(填“正”或“负”);物体离开斜面时的速度为________;物体在斜面上滑行的长度为________

                    

变式思路分析:小物体沿斜面加速下滑时,随着速度的增加,洛伦兹力逐渐增大,为使小物体离开斜面,洛伦兹力的方向必须垂直于斜面向上,由左手定则判断小物体带负电;小物体离开斜面时满足,解得

  

  由于只有重力做功,故系统机械能守恒,即

  

  解得小物体在斜面上滑行的长度

    变式答案:负,

规律技巧总结:(1)临界条件:带电体与棒(或斜面)的作用力为零时,洛伦兹力大小与重力垂直于棒(或斜面)的分力大小相等.

  (2)洛伦兹力的方向既与磁场垂直又与带电体运动的方向(即速度方向)垂直.


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