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磁场对运动电荷的作用:洛伦兹力、左手定则
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一带电量为+q、质量为m的小球,从一倾角为θ的光滑斜面上由静止开始滑下.斜面处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向外,如图所示.求小球在斜面上滑行的速度范
网友投稿 2023-04-06 00:00:00 互联网
◎ 题目
一带电量为+q、质量为m的小球,从一倾角为θ的光滑斜面上由静止开始滑下.斜面处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向外,如图所示.求小球在斜面上滑行的速度范围和最大距离.
◎ 答案
以小球为研究对象,分析其受力情况:小球受重力、斜面支持力及洛伦兹力作用,沿斜面方向上;
根据牛顿第二定律,有:mgsinθ=ma;
在垂直于斜面方向上,有:F
N
+F
f洛
=mgcosθ;
由F
f洛
=qυB,知F
f洛
随着小球运动速度的增大而增大.
当F
f洛
增大到使F
N
=0时,小球将脱离斜面,此时F
f洛
=qυ
m
B=mgcosθ.
所以:υ
m
=
mgcosθ
qB
,此即为小球在斜面上运动速度的最大值.
所以:小球在斜面上滑行的速度范围是0≤υ≤
mgcosθ
qB
小球在斜面上匀加速运动的最大距离为s=
υ
2m
2a
=
(
mgcosθ
qB
)
2
2gsinθ
=
m
2
g
cos
2
θ
2
q
2
B
2
sinθ
.
答:小球在斜面上滑行的速度范围为:0≤υ≤
mgcosθ
qB
;最大距离为
m
2
g
cos
2
θ
2
q
2
B
2
sinθ
.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“一带电量为+q、质量为m的小球,从一倾角为θ的光滑斜面上由静止开始滑下.斜面处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向外,如图所示.求小球在斜面上滑行的速度范…”主要考查了你对 【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【共点力的平衡】,【磁场对运动电荷的作用:洛伦兹力、左手定则】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202304/438458.html
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