首先我们把重力mg进行正交分解,分解为一个沿斜面下滑的分力
和一个垂直于斜面向下的分力
,如图甲所示,其中
。由于物体做匀速运动,因此
。
再作出物体在斜面所在的平面内的受力示意图,如图乙所示,摩擦力f的方向与v的方向相反,洛伦兹力F的方向与v的方向垂直(F的方向用左手定则判定)。由于物体处于平衡状态,F和f的合力应与
大小相等、方向相反。
设运动速度v的方向与水平方向成
角,可以得出
。
另有关系式
。
解以上各式,可得
。
本题答案是:该物体在斜面上速度方向右下,与水平方向夹角为
,速度大小为
,物体能保持匀速直线运动的状态不变。