【題目】一個(gè)質(zhì)量為m=0.1 g的小滑塊,帶有q=5×104 C的電荷量,放置在傾角α=30°的光滑斜面上(絕緣),斜面置于B=0.5 T的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直紙面向里,如圖所示,小滑塊由靜止開始沿斜面下滑,其斜面足夠長,小滑塊滑至某一位置時(shí)要離開斜面.求:(取g=10 m/s2)

(1)小滑塊帶何種電荷?
(2)小滑塊離開斜面時(shí)的瞬時(shí)速度多大?
(3)該斜面的長度至少多長?

【答案】
(1)

小滑塊沿斜面下滑的過程中,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(fù)電荷;


(2)

小滑塊沿斜面下滑時(shí),垂直斜面方向的加速度為零,所以垂直斜面方向滿足:

qvBFNmgcos α=0

當(dāng)FN=0時(shí),小滑塊開始脫離斜面。此時(shí)qvB=mgcos α

所以


(3)

下滑過程中,小滑塊做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得:mgsin αma

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:v2=2ax,所以解得


【解析】本題關(guān)鍵是滑塊離開斜面的臨界條件要找清楚,即FN=0。
【考點(diǎn)精析】掌握洛倫茲力是解答本題的根本,需要知道洛倫茲力始終垂直于v的方向,所以洛倫茲力一定不做功.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體,拋出后物體落到比地面低h的海平面上.若以地面為零勢(shì)能面且不計(jì)空氣阻力,則( )

A.物體到海平面時(shí)的重力勢(shì)能為mgh
B.重力對(duì)物體做的功為mgh
C.物體在海平面上的動(dòng)能為 mv02+mgh
D.物體在海平面上的機(jī)械能為 mv02+mgh

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是(  )

A.因?yàn)榈厍蛸|(zhì)量大,所以一定不可以看作質(zhì)點(diǎn)

B.體積很小的物體一定可以看作質(zhì)點(diǎn)

C.觀看比賽中的體操運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作時(shí),能將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)

D.研究奧運(yùn)會(huì)比賽中乒乓球的旋轉(zhuǎn)時(shí),不能把乒乓球看成質(zhì)點(diǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】風(fēng)洞是研究空氣動(dòng)力學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。如圖,將剛性桿水平固定在風(fēng)洞內(nèi)距地面高度H=3.2m處,桿上套一質(zhì)量m=3kg,可沿桿滑動(dòng)的小球。將小球所受的風(fēng)力調(diào)節(jié)為F=15N,方向水平向左。小球以速度v0=8m/s向右離開桿端,假設(shè)小球所受風(fēng)力不變,取g=10m/s2。求:
①小球落地所需時(shí)間和離開桿端的水平距離;
②小球落地時(shí)的動(dòng)能。
③小球離開桿端后經(jīng)過多少時(shí)間動(dòng)能為78J?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】“用DIS描繪電場的等勢(shì)線”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示。

(1)(單選題)該實(shí)驗(yàn)描繪的是_______
A.兩個(gè)等量同種電荷周圍的等勢(shì)線
B.兩個(gè)等量異種電荷周圍的等勢(shì)線
C.兩個(gè)不等量同種電荷周圍的等勢(shì)線
D.兩個(gè)不等量異種電荷周圍的等勢(shì)線
(2)(單選題)實(shí)驗(yàn)操作時(shí),需在平整的木板上依次鋪放_(tái)______
A.導(dǎo)電紙、復(fù)寫紙、白紙
B.白紙、導(dǎo)電紙、復(fù)寫紙
C.導(dǎo)電紙、白紙、復(fù)寫紙
D.白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙
(3)若電壓傳感器的紅、黑探針分別接觸圖中d、f兩點(diǎn)(f、d連線與A、B連線垂直)時(shí),示數(shù)小于零。為使示數(shù)為零,應(yīng)保持紅色探針與d點(diǎn)接觸,而將黑色探針(選填:“向左”或“向右”)移動(dòng)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】胡克定律是英國科學(xué)家胡克于1678年發(fā)現(xiàn)的。實(shí)際上早于他1500年前,我國東漢時(shí)期的經(jīng)學(xué)家和教育家鄭玄就提出了與胡克定律類似的觀點(diǎn),他在為《考工記·弓人》一文中“量其力,有三鈞”一句作注解中寫到:“假令弓力勝三石,引之中三尺,馳其弦,以繩緩擐之,每加物一石,則張一尺”。鄭玄的觀點(diǎn)表明,在彈性限度內(nèi)(  )

A.弓的彈力與弓的形變量成反比

B.弓的彈力與弓的形變量成正比

C.弓的彈力與弓的形變量的平方成正比

D.弓的彈力與弓的形變量的平方成反比

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,固定的光滑軌道MON的ON段水平,且與MO段平滑連接.將質(zhì)量為m,的小球a從M處由靜止釋放后沿MON運(yùn)動(dòng),在N處與質(zhì)量也為m的小球b發(fā)生正碰并粘在一起.已知MN兩處的高度差為h,碰撞前小球b用長為k的輕繩懸掛于N處附近.兩球均可視為質(zhì)點(diǎn),且碰撞時(shí)間極短.

(1)求兩球碰撞前瞬問小球a的速度大。
(2)求兩球碰撞后的速度大。
(3)若懸掛小球b的輕繩所能承受的最大拉力為2.5mg,通過計(jì)算說明兩球碰后輕繩是否會(huì)斷裂?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,abcd為閉合四邊形線框,a、b、c三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(0,L,0)、(L , L,0)、(L,0,0),整個(gè)空間中有沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場,線框中通有方向如圖所示的電流I.關(guān)于線框各條邊所受安培力的大小,下列敘述中正確的是(  )

A.ab邊與bc邊受到的安培力大小相等
B.cd邊受到的安培力最大
C.cd邊與ad邊受到的安培力大小相等
D.ad邊不受安培力作用

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em.設(shè)t0時(shí)線圈平面與磁場平行,當(dāng)線圈的匝數(shù)增加一倍,轉(zhuǎn)速也增大一倍,其他條件不變時(shí),交流電的電動(dòng)勢(shì)為(

A.e2Emsin2ωtB.e4Emsin2ωt

C.eEmcos2ωtD.e4Emcos2ωt

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