题目内容
【题目】如图所示,一根足够长的光滑绝缘杆MN , 与水平面夹角为37°,固定在竖直平面内,垂直纸面向里的匀强磁场B充满杆所在的空间,杆与B垂直,质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时,对杆有垂直杆向上的拉力作用,拉力大小为0.4mg , 已知小环的带电荷量为q , 问(sin37°≈0.6;cos37°≈0.8)
(1)小环带什么电?
(2)小环滑到P处时的速度多大?
【答案】
(1)
环所受洛伦兹力与杆垂直,只有洛伦兹力垂直于杆向上时,才能使环向上拉杆,由左手定则可知环带负电.
(2)
设杆拉住环的力为T,由题可知:T=0.4mg
在垂直杆的方向上对环有:qvB=T+mgcos37°
即qvB=0.4mg+0.8mg
解得:V=
【解析】(1)环所受洛伦兹力与杆垂直,只有洛伦兹力垂直于杆向上时,才能使环向上拉杆,由左手定则可知环带负电.(2)设杆拉住环的力为T,由题可知:T=0.4mg
在垂直杆的方向上对环有:qvB=T+mgcos37°
即qvB=0.4mg+0.8mg
解得:V=
答:(1)小环带负电;(2)小环滑到P处时的速度为:V= .
【考点精析】通过灵活运用洛伦兹力,掌握洛伦兹力始终垂直于v的方向,所以洛伦兹力一定不做功即可以解答此题.
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