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如图所示,斜面上表面光滑绝缘,倾角为θ,斜面上方有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,现有一个质量为m、带电量为+q的小球在斜面上被无初速度释放,假设斜面足够长,则小
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如图所示,斜面上表面光滑绝缘,倾角为θ,斜面上方有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,现有一个质量为m、带电量为+q的小球在斜面上被无初速度释放,假设斜面足够长,则小球从释放开始,下滑多远后离开斜面?
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答案和解析
小球沿斜面下滑,在离开斜面前,收到洛伦兹力f垂直斜面向上,对加速度a没有贡献,其受力分析如图:
设下滑x远离开斜面,此时斜面对小球的支持力FN=0,由牛顿运动定律和运动学有关公式得:
f+FN=mgcosθ…(1)
FN=0…(2)
mgsinθ=ma…(3)
f=qBv…(4)
v2=2ax…(5)
解以上方程得,x=
;
答:小球从释放开始,下滑x=
远后离开斜面.
设下滑x远离开斜面,此时斜面对小球的支持力FN=0,由牛顿运动定律和运动学有关公式得:
f+FN=mgcosθ…(1)
FN=0…(2)
mgsinθ=ma…(3)
f=qBv…(4)
v2=2ax…(5)
解以上方程得,x=
m2gcos2θ |
2q2B2sinθ |
答:小球从释放开始,下滑x=
m2gcos2θ |
2q2B2sinθ |
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