如图所示,在一个倾角为的斜面上,有一个质量为m、电量为q的带正电物体,空间存在着方向垂直斜面向下的匀强磁场,磁感强度大小为B,带电物体与斜面间的动摩擦因数为,它在斜

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在一个倾角为的斜面上,有一个质量为m、电量为q的带正电物体,空间存在着方向垂直斜面向下的匀强磁场,磁感强度大小为B,带电物体与斜面间的动摩擦因数为,它在斜面上沿什么方向、以多大的速度运动,可以保持匀速直线运动的状态不变?

◎ 答案

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。

◎ 解析

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。
                   

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在一个倾角为的斜面上,有一个质量为m、电量为q的带正电物体,空间存在着方向垂直斜面向下的匀强磁场,磁感强度大小为B,带电物体与斜面间的动摩擦因数为,它在斜…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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