Question

【题目】将倾角为θ的光滑绝缘斜面放到一个足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，一个质量为m、带电荷量为q的小物体在斜面上由静止开始下滑(设斜面足够长)，如图所示．滑到某一位置离开斜面．则物体带______电荷(选填“正”或“负”)；物体离开斜面时的速度为______；物体在斜面上滑行的长度为______．

Answer 1

【答案】负

【解析】

(1)当小物体沿斜面加速下滑时，随着速度的增加，洛伦兹力逐渐增大，为了使小物体离开斜面，洛伦兹力的方向使必须垂直于斜面向上，可见小物体带负电；

(2)小物体沿斜面下滑时，受力如图所示：

由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma，

故加速度：a=gsinθ，

洛伦兹力F=qvB，

当FN=0，即qvB=mgcosθ，时，小物体开始离开斜面；

(3)由匀变速直线运动的速度位移公式可得：v2-0=2aL，

则小物体在斜面上滑行的距离