質(zhì)量m=0.1g的小球，帶有q=5×10-4C的正電荷，套在一根與水平方向成θ=37°的絕緣桿上，小球可以沿桿滑動，與桿間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，這個裝置放在磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中，求小球無初速釋放后沿桿下滑的最大加速度和最大速度．

解：以小球為研究對象，分析受力情況如圖．
由牛頓第二定律得：
mgsinθ-μFN=ma
qvB+FN-mgcosθ=0
得到mgsinθ-μ（mgcosθ-qvB）=ma
當Ff=0時，即時，小球的加速度最大，此時
am=gsinθ=10×m/s2=6m/s2，
而當a=0，即mgsinθ=μ（qvB-mgcosθ）時，小球的速度最大，此時
=9.2m/s
答：小球無初速釋放后沿桿下滑的最大加速度為6m/s2，最大速度為9.2m/s．
分析：以小球為研究對象，分析受力情況和運動情況，根據(jù)牛頓第二定律求解最大加速度．當小球勻速下滑時速度最大，由平衡條件求出最大速度．
點評：本題運用牛頓運動定律分析小球的運動情況是關鍵．若磁場方向反向，情況更為復雜，要注意洛倫茲力與速度成正比，根據(jù)洛倫茲力與重力垂直于桿的分力大小判斷桿的彈力方向．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

質(zhì)量m=0.1g的小物塊，帶有5×10-4C的電荷，放在傾角為30°的絕緣光滑斜面上，整個斜面置于B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向如圖所示．物塊由靜止開始下滑，滑到某一位置時，開始離開斜面（設斜面足夠長，g取10m/s2）．
求：
（1）物體帶何種電荷？
（2）物體離開斜面時的速度為多少？
（3）物體在斜面上滑行的最大距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

一個質(zhì)量m=0.1g的小滑塊，帶有q=5×10-4C的電荷放置在傾角α=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）小滑塊經(jīng)過多長時間離開斜面？
（3）該斜面至少有多長？

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科目：高中物理 來源：2013屆山東省榮成市第六中學高三上學期期中考試物理試卷（帶解析） 題型：計算題

一個質(zhì)量m=0.1g的小滑塊，帶有q=5×10-4C的電荷放置在傾角 α=30°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。（g=10m/s2）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？

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年山東省榮成市高三上學期期中考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

一個質(zhì)量m=0.1g的小滑塊，帶有q=5×10-4C的電荷放置在傾角 α=30°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。（g=10m/s2）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？

 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

質(zhì)量m=0.1g的小物塊，帶有5×10-4C的電荷，放在傾角為30°的絕緣光滑斜面上，整個斜面置于B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向如圖所示．物塊由靜止開始下滑，滑到某一位置時，開始離開斜面（設斜面足夠長，g取10m/s2）．
求：
（1）物體帶何種電荷？
（2）物體離開斜面時的速度為多少？
（3）物體在斜面上滑行的最大距離．
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