一带电量为+q、质量为m的小球,从一倾角为θ的光滑斜面上由静止开始滑下.斜面处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直

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  • 以小球为研究对象,分析其受力情况:小球受重力、斜面支持力及洛伦兹力作用,沿斜面方向上;

    根据牛顿第二定律,有:mgsinθ=ma;

    在垂直于斜面方向上,有:F N+F f洛=mgcosθ;

    由F f洛=qυB,知F f洛随着小球运动速度的增大而增大.

    当F f洛增大到使F N=0时,小球将脱离斜面,此时F f洛=qυ mB=mgcosθ.

    所以:υ m=

    mgcosθ

    qB ,此即为小球在斜面上运动速度的最大值.

    所以:小球在斜面上滑行的速度范围是0≤υ≤

    mgcosθ

    qB

    小球在斜面上匀加速运动的最大距离为s=

    υ 2m

    2a =

    (

    mgcosθ

    qB ) 2

    2gsinθ =

    m 2 g cos 2 θ

    2 q 2 B 2 sinθ .

    答:小球在斜面上滑行的速度范围为:0≤υ≤

    mgcosθ

    qB ;最大距离为

    m 2 g cos 2 θ

    2 q 2 B 2 sinθ .

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