Question

【題目】將傾角為θ的光滑絕緣斜面放到一個足夠大的勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度為B，一個質量為m、帶電荷量為q的小物體在斜面上由靜止開始下滑(設斜面足夠長)，如圖所示．滑到某一位置離開斜面．則物體帶______電荷(選填“正”或“負”)；物體離開斜面時的速度為______；物體在斜面上滑行的長度為______．

Answer 1

【答案】負

【解析】

(1)當小物體沿斜面加速下滑時，隨著速度的增加，洛倫茲力逐漸增大，為了使小物體離開斜面，洛倫茲力的方向使必須垂直于斜面向上，可見小物體帶負電；

(2)小物體沿斜面下滑時，受力如圖所示：

由牛頓第二定律得：mgsinθ=ma，

故加速度：a=gsinθ，

洛倫茲力F=qvB，

當FN=0，即qvB=mgcosθ，時，小物體開始離開斜面；

(3)由勻變速直線運動的速度位移公式可得：v2-0=2aL，

則小物體在斜面上滑行的距離