一個質(zhì)量m＝0.1 g的小滑塊，帶有q＝5×10－4 C的電荷量，放置在傾角α＝30°的光滑斜面上(斜面絕緣)，斜面置于B＝0.5 T的勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，如圖8－2－29所示，小滑塊由靜止開始沿斜面滑下，其斜面足夠長，小滑塊滑至某一位置時，要離開斜面．求：

(1)小滑塊帶何種電荷？

(2)小滑塊離開斜面的瞬時速度多大？

(3)該斜面的長度至少多長？

解析　(1)小滑塊沿斜面下滑過程中，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)帶負電荷．

(2)小滑塊沿斜面下滑時，垂直斜面方向的加速度為零，有qvB＋FN－mgcos α＝0.

當FN＝0時，小滑塊開始脫離斜面，此時，qvB＝mgcos α，得

v＝＝ m/s＝2 m/s.

(3)下滑過程中，只有重力做功，由動能定理得

mgxsin α＝mv2，

斜面的長度至少應(yīng)是x＝＝ m＝1.2 m.

答案　(1)負電荷　(2)2 m/s　(3)1.2 m

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一個質(zhì)量m＝0.1 kg的正方形金屬框總電阻R＝0.5 Ω，金屬框放在表面絕緣且光滑的斜面頂端(金屬框上邊與AA′重合)，自靜止開始沿斜面下滑，下滑過程中穿過一段邊界與斜面底邊BB′平行、寬度為d的勻強磁場后滑至斜面底端(金屬框下邊與BB′重合)，設(shè)金屬框在下滑過程中的速度為v，與此對應(yīng)的位移為s，那么v2—s圖象（記錄了線框運動全部過程）如圖乙所示，已知勻強磁場方向垂直斜面向上。試問：（g取10m/s2）

(1)根據(jù)v2—s圖象所提供的信息，計算出金屬框從斜面頂端滑至底端所需的時間為多少？

(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度多大？

(3)現(xiàn)用平行斜面沿斜面向上的恒力F作用在金屬框上，使金屬框從斜面底端BB′(金屬框下邊與BB′重合)由靜止開始沿斜面向上運動，勻速通過磁場區(qū)域后到達斜面頂端(金屬框上邊與AA′重合)。試計算恒力F做功的最小值

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科目：高中物理 來源： 題型：

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(1)根據(jù)v2—s圖象所提供的信息，計算出金屬框從斜面頂端滑至底端所需的時間為多少？

(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度多大？

(3)現(xiàn)用平行斜面沿斜面向上的恒力F作用在金屬框上，使金屬框從斜面底端BB′(金屬框下邊與BB′重合)由靜止開始沿斜面向上運動，勻速通過磁場區(qū)域后到達斜面頂端(金屬框上邊與AA′重合)。試計算恒力F做功的最小值

 

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年北京東城區(qū)示范校高三綜合練習理科數(shù)學卷（二） 題型：計算題

如圖甲所示，一個質(zhì)量m＝0.1 kg的正方形金屬框總電阻R＝0.5 Ω，金屬框放在表面絕緣且光滑的斜面頂端(金屬框上邊與AA′重合)，自靜止開始沿斜面下滑，下滑過程中穿過一段邊界與斜面底邊BB′平行、寬度為d的勻強磁場后滑至斜面底端(金屬框下邊與BB′重合)，設(shè)金屬框在下滑過程中的速度為v，與此對應(yīng)的位移為s，那么v2—s圖象（記錄了線框運動全部過程）如圖乙所示，已知勻強磁場方向垂直斜面向上。試問：（g取10m/s2）

(1)根據(jù)v2—s圖象所提供的信息，計算出金屬框從斜面頂端滑至底端所需的時間為多少？

(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度多大？

(3)現(xiàn)用平行斜面沿斜面向上的恒力F作用在金屬框上，使金屬框從斜面底端BB′(金屬框下邊與BB′重合)由靜止開始沿斜面向上運動，勻速通過磁場區(qū)域后到達斜面頂端(金屬框上邊與AA′重合)。試計算恒力F做功的最小值

 

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科目：高中物理 來源：上海模擬題 題型：計算題

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