Question

【題目】一個質量m＝0.1g的小滑塊，帶有q＝5×10－4C的電荷放置在傾角θ＝30°的光滑斜面上(絕緣)，斜面置于B＝0.5T的勻強磁場中，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滑下，其斜面足夠長，小滑塊滑至某一位置時，要離開斜面。求：

①小滑塊帶何種電荷？

②小滑塊離開斜面的瞬時速度多大？

③該斜面的長度至少多長？

Answer 1

【答案】①小滑塊帶負電荷 ②v=3.4m/s ③s=1.2m

【解析】試題分析：（1）小滑塊沿斜面下滑過程中，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方向應垂直斜面向上，根據左手定則可知，小滑塊應帶有負電荷。

（2）小滑塊沿斜面下滑時，垂直斜面方向的合外力為零，有qvB+FN-mgcosα=0

當FN=0時，小滑塊開始脫離斜面，此時，qvB=mgcosα

得：

（3）下滑過程中，只有重力做功，由動能定理得：

斜面的長度至少應是s ="1.2" m。