如圖所示,一質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小物體,在水平方向的勻強磁場B中,從傾角為
mg
IL
=
0.4
2×0.2
的絕緣光滑足夠長的斜面上由靜止開始下滑,求:
(1)此物體在斜面Q上運動的最大速度.
(2)此物體在斜面上運動的距離.
(3)此物體在斜面上運動的時間.
分析:(1)正電小球在重力的下滑力作用下,加速運動,從而導致受到洛倫茲力,當洛倫茲力大于支持力時,開始離開斜面,從而可求出最大速度;
(2)由于洛倫茲力始終垂直于速度方向,因而小球在速度方向做勻加速直線運動,根據(jù)運動學公式可求出在斜面上的運動距離;
(3)根據(jù)前兩個問題,結(jié)合運動學公式,即可求解.
解答:解:(1)當洛倫茲力等于小球重力垂直斜面方向的分力時,則小球剛好要離開斜面,
因此,qvmB=mgcosθ;
解得:vm=
mgcosθ
qB

(2)由于小球在下滑過程中,做勻加速直線運動,
受力分析,由牛頓第二定律,則有:a=
mgsinθ
m
=gsinθ;
由運動學公式v2=2as則有:
s=
v
2
m
2a
=
(
mgcosθ
qB
)2
2gsinθ
=
m2gcos2θ
2q2B2sinθ
;
(3)因做勻加速直線運動,根據(jù)v=at,則有:
t=
v
a
=
mgcosθ
qB
gsinθ
=
mcotθ
qB
;
答:(1)此物體在斜面Q上運動的最大速度
mgcosθ
qB

(2)此物體在斜面上運動的距離
m2gcos2θ
2q2B2sinθ

(3)此物體在斜面上運動的時間
mcotθ
qB
點評:考查小球受力分析,注意洛倫茲力受到速度的影響,但因與速度垂直,且在斜面上,因此在離開斜面前,總是做勻加速直線運動,這是解題的關鍵.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一質(zhì)量為m=0.016kg、長L=0.5m、寬d=0.1m、電阻R=0.1Ω的矩形線圈,從h1=5m的高處由靜止開始下落,然后進入高度為h2(h2>L)的勻強磁場.下邊剛進入磁場時,線圈正好作勻速運動.線圈的下邊通過磁場所經(jīng)歷的時間t=0.15s.取g=10m/s2
(1)求勻強磁場的磁感應強度B.
(2)求線圈的下邊剛離開磁場的瞬間,線圈的加速度的大小和方向.
(3)在線圈的下邊通過磁場的過程中,線圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q是多少?通過線圈的電荷量q是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一質(zhì)量為m的物塊恰好沿著傾角為θ的斜面勻速下滑.現(xiàn)對物塊施加一個豎直向下的恒力F.則物塊( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一質(zhì)量為m的小球,用長為l的輕繩懸掛于O點,小球在水平恒力F的作用下,從最低點A點拉至B點的過程中,力F所做的功為( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一質(zhì)量為m=1.0×10-2kg,帶電量為q=1.0×10-6C的小球,用絕緣細線懸掛在水平向右的勻強電場中,假設電場足夠大,靜止時懸線向左與豎直方向成37°角.小球在運動過程電量保持不變,重力加速度g取10m/s2
(1)求電場強度E.
(2)若在某時刻將細線突然剪斷,求經(jīng)過1s時小球的速度大小v及方向.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

查看答案和解析>>

同步練習冊答案