题目内容
14.分析 以速度v0=20m从斜面底端上滑,在三个力四个力作用下减速运动,此过程由于洛仑兹力和弹力垂直于运动方向(大小也在变化)所以不改变速度大小,由动量定理求解比较方便,当然也可以用牛顿第二定律和运动学公式求得.下滑过程中由于洛仑兹力方向变为垂直于斜面向上,从而使支持力减小,当减小为零时,小球就离开斜面,这里有一个临界平衡状态
解答 解:带电小球沿斜面向上滑的过程中做匀减速运动,由动量定理有:
-(qEcos37°+mgsin37°)t上=0-mvo
所以:t上=2(s)
下滑过程做匀加速运动,由题知下滑1s时带电小球离开斜面,则刚离开时有:
qvB=mgcos37-qEsin37° ①
(qEcos37°+mgsin37°)t下=mv ②
所以:t下=1 ③
联立①②③求解得:B=5T.
答:磁场的磁感应强度为5T
点评 要注意的是小球向上滑时,洛仑兹力垂直于斜面向下,增加对斜面的压力,但下滑时洛仑兹力垂直于斜面向上,减小对斜面的压力.因为涉及时间和始末速度,所以用动量定理求解比较简单.还要注意的是题解中的q代有负号,与题目一样.
练习册系列答案
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19.
如图所示,在半径为R的圆形区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,O为圆心,ab为直径,c为圆上一点,∠aOc=60°.甲、乙两带电粒子以相同的速率分别从a、b两端点沿半径方向射向O点,两粒子都能从c点离开磁场,不计粒子重力,则( )
| A. | 甲粒子带正电、乙粒子带负电 | |
| B. | 甲、乙两粒子的比荷之比为3:1 | |
| C. | 甲、乙两粒子的比荷之比为2:1 | |
| D. | 甲、乙两粒子离开磁场时的速度方向不同 |