如图所示,质量为m,带电量为q的小球在倾角为a的光滑斜面上,由静止开始下滑,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外,若带电小球下滑后某个时刻对斜面的压力位零.问:(1

如图所示,质量为m,带电量为q的小球在倾角为a的光滑斜面上,由静止开始下滑,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外,若带电小球下滑后某个时刻对斜面的压力位零.问:(1

问题描述:

如图所示,质量为m,带电量为q的小球在倾角为a的光滑斜面上,由静止开始下滑,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外,若带电小球下滑后某个时刻对斜面的压力位零.问:

(1)小球的带电性如何?
(2)此时小球下滑的速度为多少?
(3)小球下滑的位移为多少?

最佳答案:

(1)当小球离开斜面时,对其进行受力分析,将重力分解,如图所示,由题意知:

由左手定则可得,粒子带负电;
(2)当小球离开斜面时,洛伦兹力等于重力垂直于斜面向下的分力,即
Bqv=mgcosα…①
得:v=

mgcosα
qB

(3)小球沿斜面向下运动过程中机械能守恒:
mgSsinα=
1
2
mv2…②
联立①②式得:S=
m2gcos2α
2q2B2sinα

答:(1)小球的带负电;(2)此时小球下滑的速度为
mgcosα
qB
;(3)小球下滑的位移为
m2gcos2α
2q2B2sinα
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