在互相垂直的匀强磁场和匀强电场中固定放置一光滑的绝缘斜面,其倾角为θ.设斜面足够长,磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上,如图所示.一质量为m、带

◎ 题目

在互相垂直的匀强磁场和匀强电场中固定放置一光滑的绝缘斜面,其倾角为θ.设斜面足够长,磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上,如图所示.一质量为m、带电量为q的小球放在斜面的最高点A,小球对斜面的压力恰好为零.在释放小球的同时,将电场方向迅速改为竖直向下,电场强度的大小不变,重力加速度为g.求:
(1)电场强度的大小;
(2)小球沿斜面下滑的速度v为多大时,小球对斜面的压力再次为零;
(3)小球从释放到离开斜面共经过多长时间?
魔方格

◎ 答案

(1)小球放在最高点A时,小球对斜面的压力恰好为零,有 mg=Eq
解得 E=
mg
q

(2)电场反向后,小球做匀加速运动,所受洛伦兹力将增大,当小球对斜面的压力再次为零时,斜面对小球的支持力为零,有 (mg+Eq)cosθ=Bqv
解得 v=
2mgcosθ
qB

(3)小球在平行于斜面方向上只受重力和电场力的分力作用,有
(mg+Eq)sinθ=ma
则得 a=2gsinθ
所以小球做匀加速运动,小球从释放到离开斜面一共历时 t=
v
a
=
mcotθ
Bq

答:
(1)电场强度的大小为
mg
q

(2)小球沿斜面下滑的速度v为
2mgcosθ
qB
时,小球对斜面的压力再次为零;
(3)小球从释放到离开斜面共经过的时间为
mcotθ
Bq

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“在互相垂直的匀强磁场和匀强电场中固定放置一光滑的绝缘斜面,其倾角为θ.设斜面足够长,磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上,如图所示.一质量为m、带…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中运动的综合应用】,【带电粒子在匀强磁场中的运动】  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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