Question

(14分)如图所示,足够长的光滑绝缘斜面与水平面的夹角为α(sinα=0.6)，放在匀强电场和匀强磁场中，电场强度E=50 V/m，方向水平向左，磁场方向垂直纸面向外.一个电荷量为q=4×10-2C，质量m=0.40 kg的光滑小球，以初速度v0=20 m/s从斜面底端向上滑，然后又下滑，共经过3 s脱离斜面，求磁场的磁感应强度.(g取10 m/s2)

 

Answer 1

【答案】

【解析】小球沿斜面向上运动过程中受力分析如图所示，由牛顿第二定律，得

qEcosα+mgsinα=ma1，   (3分)故          (1分)

代入数据得a1=10 m/s2，  (1分)

上行时间  (1分)

小球沿斜面下滑过程中受力分析如图所示，小球在离开斜面前做匀加速直线运动，a2=10 m/s2      (1分)

运动时间t2=1 s                (1分)

脱离斜面时的速度v=a2t2=10 m/s (1分)

在垂直斜面方向上小球脱离斜面受力条件有： qvB+qEsinα=mgcosα，    (3分)

故  (2分)