Question

一個質量m=0.1 g的小滑塊,帶有q=5×10^-4 C的電荷量放置在傾角α=30°的光滑斜面上(絕緣).斜面置于B=0.5 T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間速度為多大?

(3)該斜面長度至少多長?

Answer 1

（1）負電荷 （2）3.45 m/s （3）1.2 m

解析：(1)因小滑塊最終會離開斜面,故所受洛倫茲力垂直斜面向上,所以小滑塊應帶負電荷.

(2)當支持力N=0時,小滑塊開始離開斜面,此時有：

mgcosα=Bqv

v= m/s=3.45 m/s.

(3)離開斜面前,小滑塊做勻加速直線運動,a=gsin30°

由v²=2as得s= m=1.2 m.