一个质量m=0.1 g的小滑块,带有q=5×10-4 C的电荷量,放置在倾角α=30 °的光滑斜面上(斜面绝缘),斜面置于B=0.5 T的匀强磁场中,磁场方向垂
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一个质量m=0.1 g的小滑块,带有q=5×10-4 C的电荷量,放置在倾角α=30 °的光滑斜面上(斜面绝缘),斜面置于B=0.5 T的匀强磁场中,磁场方向垂
题型:同步题
难度:
来源:
一个质量
m
=0.1 g的小滑块,带有
q
=5×10
-4
C的电荷量,
放置在倾角α=30 °的光滑斜面上(斜面绝缘),斜面置于
B
=0.5 T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,如图所示,小滑块由静止开始沿斜面滑下,其斜面足够长,小滑块滑至某一位置时,要离开斜面.求:
(1)小滑块带何种电荷?
(2)小滑块离开斜面的瞬时速度多大?
(3)该斜面的长度至少多少?
答案
解:(1)小滑块沿斜面下滑过程中,受重力
mg
、斜面支持力
N
和洛伦兹力
F
,若要小滑块离开斜面,洛伦兹力
F
方向应垂直斜面向上,根据左手定则可知,小滑块应带负电荷
(2)小滑块沿斜面下滑时,垂直斜面方向的加速度为零,有
qv
B
+
N
-
mg
cosα=0
当
N
=0时,小滑块开始脱离斜面,此时
qvB
=
mg
cosα,得
v
=
=
×0.
5m/s=2
m/s
(3)下滑过程中,只有重力做功,由动能定理得
mgx
sinα=
mv
2
斜面的
长度至少应是
x
=
m=1.2 m
举一反三
如图所示,匀强磁场的方向竖直向下,磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管。在水平拉力
F
作用下,试管向右匀速运动,带电小球能从试管口处飞出。关于带电小球及其在离开试管前的运动,下列说法中正确的是
[ ]
A.小球带负电
B.小球运动的轨迹是一条抛物线
C.洛伦兹力对小球做正功
D.维持试管匀速运动的拉力
F
应逐渐增大
题型:江苏模拟题
难度:
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如图所示各图已标出磁场方向、电荷运动方向、电荷所受洛伦兹力方向三个中的两个,试标出另一个的方向.
题型:同步题
难度:
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如图所示,在真空中匀强电场的方向竖直向下,匀强磁场方向垂直于纸面向里,三个油滴a、b、c带有等量同种电荷,其中a静止,b向右做匀速运动,c向左做匀速运动,比较它们的重力G
a
、G
b
、G
c
间的关系,正确的是
[ ]
A.G
a
最大
B.G
b
最大
C.G
c
最大
D.G
b
最小
题型:同步题
难度:
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如图所示是表示磁场B、正电荷运动方向v和磁场对电荷的作用力F的相互关系图,其中正确的是(B、F、v两两垂直)
[ ]
A.
B.
C.
D.
题型:同步题
难度:
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关于洛伦兹力和安培力,下列说法正确的是
[ ]
A.洛伦兹力和安培力是性质完全不同的力
B.安培力和洛伦兹力,其本质都是磁场对运动电荷的作用力
C.安培力是通电导体中定向移动的电荷所受洛伦兹力的宏观表现
D.安培力的方向既垂直于电流方向,又垂直于磁场方向;洛伦兹力的方向既垂直于电荷运动方向,又垂直于磁场方向
题型:同步题
难度:
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