Question

【題目】質量為0.1g的小物塊帶有 的電荷，放在傾角為30°且足夠長的光滑絕緣的斜面上，整個裝置放在磁感應強度為0.5T的勻強磁場中，如圖所示,物塊由靜止下滑，滑到某個位置時離開斜面，求：

（1）物塊帶何種電荷？

（2）物塊剛離開斜面時的速度多大？

（3）物塊從靜止到剛離開斜面的過程中做什么運動，斜面至少多長？

Answer 1

【答案】（1）帶負電（2） （3）勻加速直線運動沿斜面下滑，1.2m

【解析】

（1）不考慮洛倫茲力情況時，小物塊由靜止下滑，受力如圖：

要使物塊滑到某個位置時離開斜面，則洛倫茲力必沿斜面向上。

根據左手定則，可判斷小滑塊帶負電。

（2）物塊剛離開斜面時，洛倫茲力等于重力的分力G2，即

，

代入數值解得

（3）物塊從靜止到剛離開斜面的過程中沿斜面勻加速下滑，根據牛頓第二定律有:

又

代入數值解得

物塊從靜止到剛離開斜面的過程中做勻加速直線運動沿斜面下滑，斜面至少1.2m長。