光滑斜面上一带正电小球计重力由静止释放,体系处于垂直纸面向里的匀强磁场中,小球最终会怎样?

作者&投稿:夔汤 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
如图所示,在x轴上方存在着垂直于纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场,一个不计重力~

只有向右偏转才能经过x轴正半轴,根据左手定则可判断出,电流方向与电荷运动方向相反,所以是负电荷。
粒子在磁场中做圆周运动,初速度方向与圆周运动轨迹正好相切,x轴正半轴与圆相交为圆的一条弦,根据几何知识可知弦所对的圆心角为120°,弦心距为a-R,根据RtΔ的性质,可得
0.5R=a-R
R=a/1.5
mV²/R=qVB
R=mV/qB
a/1.5=mV/qB
q/m=1.5V/(aB)=3V/(2aB)

答案应该是D
这道题的题意应该不计空气阻力
那么只需要考虑两个力
一个是恒定不变的重力,一个是随速度增加而增大,始终与速度方向垂直的洛伦兹力
一开始,开始自由落体,速度很小,洛伦兹力也小,开始轻微改变方向,做曲线运动
随着速度的增大,洛伦兹力也开始增大,粒子运动方向逐渐偏向水平,但到达水平时,不能保证重力恰好等于这时的洛伦兹力(等于的情况是特例,需要重力与粒子带电量为匹配值),所以不做匀速直线运动,而是向上或者向下(看重力大还是洛伦兹力大),向上的情况向右做如图波浪形曲线运动,向下的情况则继续加速,然后重复上述运动,最后洛伦兹力大于重力,最终也是向右做波浪形曲线运动。
此题需时刻考虑洛伦兹力与重力的合力方向对运动造成的影响,较难第一时间分析正确,竞赛题的难度。

上一位仁兄的解释是倒果为因,看图说话。说明很正确,但理论呢?

首先,带正电小球从落下开始做变加速运动:受到重力,支持力(垂直于光滑斜面),洛伦兹力。
合力的方向沿着斜面向下,该过程中支持力越来越小,知道趋于0(因为速度加快,洛伦兹力增大)。 这个过程还是一直沿斜面向下运动,速度增大,合力沿下面向下。
随着速度增加,洛伦兹力越来越大,小球会脱离斜面向右上方转向变加速运动(洛伦兹力增大),速度增加;直到方向水平,然后开始做减速运动。
应该不会出现匀速运动,因为没有平衡水平方向分力的受力。

斜面足够长,在重力作用下,小球先做加速运动,但是随着小球的速度加快,根据左手定则判断洛伦兹力,其方向垂直于斜面向上,大小和小球的运动速度成正比,在变化的洛伦兹力和不变的重力作用下,最后小球会离开斜面做曲线运动,而且速度越大,洛伦磁力越大,最后小球以匀速做水平运动。其速度值为:qvbB=mg即V=mg/qb


如图所示,光滑斜面倾角为37°,一带正电物块,质量为m,电荷量为q,置于斜 ...
(1)对小球受力分析并合成如图:由平衡条件得:F′=mg在直角三角形中:tanθ=qEmg得:qE=mgtanθ解得:E=mgtanθq=3mg4q(2)对小球受力分析并正交分解如图:F合=mgsin37°-Fcos37°=ma即:F合=mgsin37°-q?E2cos37°=ma解得:a=3m\/s2方向:沿斜面向下(3)在下滑过程中:W=F合...

...从绝缘斜面上的M点沿水平方向抛出一带电小球,最后小球落在
A、小球做类平抛运动,电场力既可向上也可向下,故小球带正电、负电都可以,A错;B、利用平抛知识有:yx=vy2tv0t=tanθ,速度偏向角设为α,则tanα=vyv0=2tanθ,可求出小上球落到N点时的速度(包括大小和方向),B正确;C、由动能定理可以求出小球到达N点过程中重力和电场力对小球所做...

长为l,倾角为a的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电荷量为+q,质量为m的...
A是对的。重力沿斜面向下的分力等于mgsinα,所以电场力沿斜面向上的分量F=mgsinα=qEcosθ。θ是电场和斜面夹角。电势差U=ELcosθ=FL\/q=mgLsinα\/q。B是错的。能量守恒,A点重力势能+A点电势能=B点重力势能+B点电势能,B点重力势能大,所以电势能小。C是错的。E=mgsinα\/(qcosθ),当...

...向右的匀强电场中有一绝缘斜面,斜面上有一带电金属块沿斜面滑下...
即 金属块克服电场力做功4J,电势能增加4J)故,电场力在斜上的方向上有分力,结合图可知,电场力的方向向右,同电力线的方向一致。而只有正电荷所受的电场力同电力线的方向一致。所以,金属块带正电荷。。。对比选项,正确的是 A 补充一下,电场力做负功时,电势能增加,否则,电势能减少。。。

如图所示,长为l,倾角为a的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电荷量为+q,质 ...
电场强度的最大值和最小值也就是电场力的最大值和最小值。由於速度不变,所以小球所受的合力为零,又因为小球受到斜面的压力是垂直于斜面向上,且重力不变,所以可以根据矢量三角形得出:当电场力垂直于小球受到斜面的压力是最小,即F=mgSina;当电场力和重力在同一条直线上且向上时,电场力为最大...

...m的小滑块,带正电荷量为q放置在倾角为30的斜面上(斜面绝缘)
匀强磁场方向如果是"垂直"斜面,那也只能是"向上"或"向下",怎么"向里"呢?是否是如下图所示的垂直“纸面”向里!如果是,那小滑块受力情况如图所示:竖直向下的重力G、平行于斜面向上的的动摩擦力f、垂直斜面向上的支持力F和它运动后磁场对它的洛伦兹力Fb(其方向由手定则判断)。1、由牛顿第二...

小球为什么带正电?
假设小球带正电。电荷在磁场中运动,会受到洛伦兹力,用左手定则判断。带正电的小球受力垂直斜面向上。这样才有可能与小球的重力抵消,斜面受到的力可能为0。如果带负电的话,随着小球下滑,给斜向下的作用力会越来越大。

...其表面绝缘.一个带正电的滑块放在斜面上,两物体均处于静止状态,如图...
A、滑块开始受重力、支持力和静摩擦力处于平衡,加上匀强电场后,滑块多受了一个水平向右的电场力,所受的静摩擦力方向可能沿斜面向上,可能沿斜面向下,则摩擦力的大小可能减小、可能增大,可能不变.故A错误;B、D、对整体分析,未加电场时,水平方向上不受力,斜面体与地面的摩擦力为零,加上...

平衡中的临界与极值问题【临界 极值】
2+1qBr m 2-1qBr m ) ) 低难题、如图所示,边界OA 与OC 之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,边界OA 上有一粒子源S 。某一时刻,从S 平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用), 所有粒子的初速度大小相同,经过一段时间有大量粒子从边界OC 射出磁场。已知∠AOC...

...轻弹簧的下端固定在斜面底端,上端连接一带正电的光滑滑块P,滑块所...
根据动能定理知,电场力、重力、弹簧弹力做功的代数和等于滑块动能的变化量.故C错误.D、动能、重力势能和弹性势能统称为系统的机械能,根据能量守恒定律,电势能增加,系统的机械能减小,当滑块运动到最低点时,加速度最大,电场力做的负功最多,即电势能增加最多,此时系统机械能最小.故D错误.故选...

海珠区17028749345: 光滑斜面上一带正电小球计重力由静止释放,体系处于垂直纸面向里的匀强磁场中,小球最终会怎样?
干巧施华: 首先,带正电小球从落下开始做变加速运动:受到重力,支持力(垂直于光滑斜面),洛伦兹力. 合力的方向沿着斜面向下,该过程中支持力越来越小,知道趋于0(因为速度加快,洛伦兹力增大). 这个过程还是一直沿斜面向下运动,速度增大,合力沿下面向下. 随着速度增加,洛伦兹力越来越大,小球会脱离斜面向右上方转向变加速运动(洛伦兹力增大),速度增加;直到方向水平,然后开始做减速运动. 应该不会出现匀速运动,因为没有平衡水平方向分力的受力.

海珠区17028749345: 如图所示,把一带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上,欲使球a能静止在斜面上,需在MN间放一带电小球b,则b应() -
干巧施华:[选项] A. 带正电,放在A点 B. 带正电,放在B点 C. 带负电,放在C点 D. 带正电,放在C点

海珠区17028749345: 如图,光滑的圆槽固定不动,处于水平向里的匀强磁场中,一带正电小球从斜面右端于圆心等高处由静止沿圆槽下滑,到达最低点.已知小球质量m=0.2g,电... -
干巧施华:[答案] (1)球从最高点到最低点过程,洛伦兹力不做功,只有重力做功, 根据动能定理,则有: 1 2mv2=mgR 解得:v= 2gR= 2*10*1.25=5m/s; (2)球在最低点受重力、洛伦兹力和支持力,合力提供向心力, 根据牛顿第二定律,结合向心力表达式,则有: ...

海珠区17028749345: 这道物理题怎么解呀????? -
干巧施华: 该题中的小球的运动情况是:由静止---斜下加速运动----离开斜面. 解:由质量是m、电量q带正电和绝缘光滑斜面顶端时对斜面的压力刚好为零知mg=qE ( 重力向下,电场力向上.二力平衡.)改变电场力的方向,小球加速下划,受到洛伦磁力(...

海珠区17028749345: 将一带正电荷的小球在电场中由静止释放,若小球仅受电场力作用,则它在电场中运动的过程中? -
干巧施华: 嗯,正电荷在电场中受到电场力的方向是和电场的方向相同的,A选项,因为此电场并非说明是匀强电场,电场线未必是直线,而对于普通电场来说,电场线一般是曲线,而电场的方向是曲线的切线方向,所以正电荷是沿电场线切线方向运动,...

海珠区17028749345: 如图所示,质量为m,带电量为q的小球在倾角为α的光滑斜面上,由静止开始下滑,匀强磁场的磁感应强度 -
干巧施华: (1)若带电小球下滑后某个时刻对斜面的压力位零.运动电荷所受到的洛仑兹力的方向必须垂直斜面指向上.用右手定则判断出一定是带正电荷.(2)此时应该有qvB=mgcosa v=mgcos/qB(3)由于洛仑兹力和速度方向垂直,不对运动电荷产生加加速度.小球的加速度为a=gsina 由速度位移公式v^2=2ax(mgcosa/qB)^2=2gsima*x x=(mgsina/qB)^2/2gsima 请及给予好评.有问题另行提问.我会随时帮助你.祝你成功!!

海珠区17028749345: 如图甲,倾角为θ的光滑绝缘斜面,底端固定一带电量为Q的正点电荷.将一带正电小物块(可视为质点)从斜 -
干巧施华: 由动能图线得知,小球的速度先增大,后减小.根据库仑定律得知,小球所受的库仑力逐渐减小,合外力先减小后增大,加速度先减小后增大,则小球沿斜面向上做加速度逐渐减小的加速运动,再沿斜面向上做加速度逐渐增大的减速运动,直至速...

海珠区17028749345: 如图所示,一带电量为+q,质量为m的小球从一倾角为θ的足够长的光滑斜面上由静止开始下滑,斜面处于磁感 -
干巧施华: 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:FN+Ff洛=mgcosθ;由Ff洛=qυB,知Ff洛随着小球运动速度的增大而增大. 当Ff洛增大到使FN=0时,小球将脱离斜面,此时Ff洛=qυmB=mgcosθ. 所以:υm=,此即为小球在斜面上运动速度的最大值. 小球在斜面上匀加速运动的最大距离为:s=. 答:(1)小球在斜面上滑行的最大速度是. (2)滑行距离后小球离开斜面.

海珠区17028749345: 若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零 -
干巧施华: 必然是B阿...因为1是对的...它的电场方向是垂直纸面向外...用左手定则按照带正电可判断小球所受安培力是垂直斜面向上的...如果带负电..安培力方向是垂直...

海珠区17028749345: 如图所示,光滑绝缘斜面底端固定着一个带正电的小物块P,将另一个带电小物块Q在斜面的某位置由静止释放, -
干巧施华: A、开始电场力大于下滑力,动能增大,但电场力不断减小,当电场力小于下滑力,合力与运动方向相反,动能减小...

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