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精英家教网将倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面放在范围足够大的磁感应强度为B的匀强磁场中,一个质量为m,电荷量为q的带电体沿斜面由静止开始下滑,如图所示.滑到某一位置开始离开斜面.问:
(1)物体带何种电荷?
(2)物体刚离开斜面时的速度多大?
(3)斜面长度至少为多少?
分析:带电物体下滑到某一位置离开斜面,由此可知洛伦兹力垂直于斜面向上,根据左手定则判断带电物体的电性.
对物体进行受力分析,当物体对斜面的压力为零时,物体开始离开斜面,由平衡条件求出物体此时的速度;
由牛顿第二定律求出物体的加速度,然后由匀变速运动的速度位移公式求出物体在斜面上滑行的长度.
解答:解:(1)根据题意由左手定则可得粒子带负电.  
(2)由题可知粒子刚离开斜面时有:
qvB=mgcosθ      
解得物体离开斜面时的速度为:v=
mgcosθ
qB
    
(3)设物体下滑距离为S时则好离开斜面,由动能定理有:
mgssinθ=
1
2
mV2 
解得:x=
m2gcos2θ
2q2B2sinθ
    
则斜面长度至少为:x=
m2gcos2θ
2q2B2sinθ
  
答:(1)物体带负电荷;
(2)物体刚离开斜面时的速度为
mgcosθ
qB

(3)斜面长度至少为
m2gcos2θ
2q2B2sinθ
点评:解决本题的关键是正确地进行受力分析,抓住垂直于斜面方向上的合力为零时,物体开始离开斜面进行分析求解.
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