题目内容

【题目】在互相垂直的匀强磁场和匀强电场中固定放置一光滑的绝缘斜面,其倾角为θ,设斜面足够长,磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上,如图所示。一质量为m带电量为q的小球静止放在斜面的最高点A,小球对斜面的压力恰好为零。在释放小球的同时,将电场方向迅速改为竖直向下,电场强度大小不变,重力加速度为g.

(1)小球带什么电?小球沿斜面下滑速度v多大时,小球对斜面的压力再次为零?

(2小球从释放到离开斜面一共历时多少?

【答案】(1)正电;(2)

【解析】

(1)由静止可知,小球受向下的重力和向上的电场力,可知小球带正电,且:qE=mg
当小球恰好离开斜面时,对小球受力分析,受竖直向下的重力、电场力和垂直于斜面向上的洛伦兹力,此时在垂直于斜面方向上合外力为零。
则有:(qE+mg)cosθ=qvB
解得
(2)对小球受力分析,在沿斜面方向上合力为(qE+mg)sinθ,且恒定,故沿斜面方向上做匀加速直线运动。由牛顿第二定律得:(qE+mg)sinθ=ma
得:a=2gsinθ
v=at
解得

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