Question

(14分)如圖所示,足夠長的光滑絕緣斜面與水平面的夾角為α(sinα=0.6)，放在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度E="50" V/m，方向水平向左，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外.一個(gè)電荷量為q=4×10-2C，質(zhì)量m="0.40" kg的光滑小球，以初速度v0="20" m/s從斜面底端向上滑，然后又下滑，共經(jīng)過3 s脫離斜面，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.(g取10 m/s2)

Answer 1

小球沿斜面向上運(yùn)動(dòng)過程中受力分析如圖所示，由牛頓第二定律，得
qEcosα+mgsinα=ma1，   (3分)故         (1分)

代入數(shù)據(jù)得a1="10" m/s2，  (1分)
上行時(shí)間  (1分)
小球沿斜面下滑過程中受力分析如圖所示，小球在離開斜面前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，a2="10" m/s2      (1分)

運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2="1" s                (1分)
脫離斜面時(shí)的速度v="a2t2=10" m/s (1分)
在垂直斜面方向上小球脫離斜面受力條件有： qvB+qEsinα=mgcosα，    (3分)
故  (2分)