Question

【題目】一個(gè)質(zhì)量m＝0.1g的小滑塊，帶有q＝5×10－4C的電荷放置在傾角θ＝30°的光滑斜面上(絕緣)，斜面置于B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，如圖所示，小滑塊由靜止開(kāi)始沿斜面滑下，其斜面足夠長(zhǎng)，小滑塊滑至某一位置時(shí)，要離開(kāi)斜面。求：

①小滑塊帶何種電荷？

②小滑塊離開(kāi)斜面的瞬時(shí)速度多大？

③該斜面的長(zhǎng)度至少多長(zhǎng)？

Answer 1

【答案】①小滑塊帶負(fù)電荷 ②v=3.4m/s ③s=1.2m

【解析】試題分析：（1）小滑塊沿斜面下滑過(guò)程中，受重力mg、斜面支持力FN和洛倫茲力F。若要小滑塊離開(kāi)斜面，洛倫茲力F方向應(yīng)垂直斜面向上，根據(jù)左手定則可知，小滑塊應(yīng)帶有負(fù)電荷。

（2）小滑塊沿斜面下滑時(shí)，垂直斜面方向的合外力為零，有qvB+FN-mgcosα=0

當(dāng)FN=0時(shí)，小滑塊開(kāi)始脫離斜面，此時(shí)，qvB=mgcosα

得：

（3）下滑過(guò)程中，只有重力做功，由動(dòng)能定理得：

斜面的長(zhǎng)度至少應(yīng)是s ="1.2" m。