题目内容

如图所示,有一质量为m、电荷量为q的带正电的小球停在绝缘水平面上,并且处在磁感应强度为B、方向指向纸内的匀强磁场中,为了使小球飘离平面,现将匀强磁场以平行于纸面方向的速度移动,其最小速度为多大?方向应如何?
分析:磁场运动时,可以等效为小球相对于磁场运动,当洛伦兹力等于重力时,小球会飘起.根据mg=qvB,求出速度的大小,根据洛伦兹力的方向判断出小球相对于磁场的方向,从而得知磁场的运动方向.
解答:解:若小球刚好飘离平面,则小球受的洛仑兹力方向应向上,大小等于重力,
即qvB=mg.
得v=
mg
qB
(v指小球与磁场的相对运动速度).
根据左手定则知,小球相对于磁场的方向向右,则磁场相对于纸面的方向水平向左.
答:匀强磁场应以v=
mg
qB
这个水平向左的速度移动,方可使小球刚好飘离水平面.
点评:解决本题的关键知道洛伦兹力和重力相等时,小球会飘起,掌握左手定则判定洛伦兹力方向、电荷运动方向和磁场方向的关系.
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