质量m=0.1g的小物块,带有5×10-4C的电荷,放在倾角为30°的绝缘光滑斜面上,整个斜面置于B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向如图所示.物块由静止开始下滑
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质量m=0.1g的小物块,带有5×10-4C的电荷,放在倾角为30°的绝缘光滑斜面上,整个斜面置于B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向如图所示.物块由静止开始下滑
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质量m=0.1g的小物块,带有5×10
-4
C的电荷,放在倾角为30°的绝缘光滑斜面上,整个斜面置于B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向如图所示.物块由静止开始下滑,滑到某一位置时,开始离开斜面(设斜面足够长,g取10m/s
2
).
求:
(1)物体带何种电荷?
(2)物体离开斜面时的速度为多少?
(3)物体在斜面上滑行的最大距离.
答案
(1)由题意可知:小滑块受到的安培力垂直斜面向上.
根据左手定则可得:小滑块带负电.
(2)当物体离开斜面时,弹力为零,
因此有:qvB=mgcos30°,
故v=
mgcos30°
qB
=2
3
m/s.
(3)由于斜面光滑,物体在离开斜面之前一直做匀加速直线运动,
由牛顿第二定律得:mgsin30°=ma,
由匀变速直线运的速度位移公式得:v
2
=2ax,
解得:x=1.2m.
答:(1)物体带负电.
(2)物体离开斜面时的速度为=2
3
m/s.
(3)物体在斜面上滑行的最大距离是1.2 m.
举一反三
如图所示,有(2n+1)个质量均为m小球,将它们用长度相等的轻绳顺次连接进来,再将其两端细绳固定在天花板上等高的两点,静止时,若两端细绳与天花板的夹角均为45°.求:
(1)两端细绳的拉力T;
(2)第k个小球与(k+1)个小球间轻绳的拉力T
k
(k<n).
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如图两个分别用长度相同的绝缘细线悬挂于同一点的相同球形导体,带有同种等量电荷(可视为点电荷).由于静电斥力,它们之间的距离为10cm.悬线与竖直方向的夹角为37°,已测得每个球形导体质量是m=4.5×10
-5
kg,g=10m/s
2
,sin37°=0.6,cos37°=0.8,静电力常量k=9.0×10
9
Nm
2
/C
2
,求它们所带的电荷量.
题型:不详
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用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为1.0×10
-2
kg,所带电荷量为+2.0×10
-8
C.现加一水平方向的匀强电场,平衡时绝缘绳与铅垂线成30°夹角,如图所示.求这个匀强电场的电场强度.g=10m/s
2
.
题型:不详
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如图所示,一带电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上,当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中,小物块恰好静止.重力加速度取g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.
求:(1)水平向右的电场的电场强度;
(2)若将电场强度减小为原来的
1
2
,小物块的加速度是多大.
题型:不详
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如图,金属杆ab的质量为m,长为L,通过的电流为I,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,结果ab静止且紧压于水平导轨上.若磁场方向与导轨平面成θ角,求:
(1)棒ab受到的摩擦力;
(2)棒对导轨的压力.
题型:不详
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