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一帶電荷量為+q、質量為m的小球，從一傾角為θ的光滑斜面上由靜止開始滑下.斜面處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于紙面向外，如圖15-6-8所示.求小球在斜面上滑行的速度范圍和最大距離.

圖15-6-8

小球在斜面上勻加速運動的最大距離


解析:

這是一道較典型的復合場中運動電荷的綜合問題.解這類問題時，首先應從分析受力情況和運動情況著手，抓住f洛會隨著v的增大而增大這個隱含條件，從而判斷出小球在斜面上運動的最大速度.

以小球為研究對象，分析其受力情況：小球受重力、斜面支持力及洛倫茲力作用，

沿斜面方向上有mgsinθ=ma

在垂直于斜面方向上，有N+qvB=mgcosθ

洛倫茲力隨小球運動速度的增大而增大，當洛倫茲力增大到使N=0時，小球將脫離斜面，此時小球速度達到最大值，qvmaxB=mgcosθ，有

小球在斜面上滑行的速度范圍是

小球在斜面上勻加速運動的最大距離.

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，等量異種點電荷相距為2L，固定在水平線上的M、N兩點，電荷量均為Q．有一帶正電的小球質量為m，電荷量q（可視為點電荷），固定在長為L的絕緣輕質細桿的一端，桿的另一端可繞光滑軸0轉動，0在MN的垂直平分線上方距MN為L處．現在把桿拉至水平（與MN平行）并由靜止釋放，運動中經過最低點B時，小球的速度為v．已知靜電力常量為k，取O處電勢為零，忽略q對+Q、-Q形成電場的影響，求：
（1）在+Q、-Q形成的電場中，A點的電勢φA
（2）小球經過B點時對細桿的拉力大小
（3）小球繼續向左擺動，能否經過與A等高度的C點（OC=L）？若能，求出此時的速度；若不能，請說明理由．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（10分）如圖所示，在勻強電場中，一絕緣輕質細桿l可繞O點在豎直平面內自由轉動，A端有一帶正電的小球，電荷量為q，質量為m。將細桿從水平位置自由釋放，小球在下落到最低點B時，求：   

   

（1）取A點為零電勢，小球的電勢能為多大?

（2）絕緣桿對小球的作用力?

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科目：高中物理 來源：2012屆河南省駐馬店市確山二高高二第一學期期中物理試題 題型：計算題

如圖所示，在勻強電場中，一絕緣輕質細桿l可繞O點在豎直平面內自由轉動，A端有一帶正電的小球，電荷量為q，質量為m。將細桿從水平位置自由釋放，小球在下落到最低點B時,求:

（1）取A點為零電勢，小球的電勢能為多大?

(2)絕緣桿對小球的作用力?

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在勻強電場中，一絕緣輕質細桿l可繞O點在豎直平面內自由轉動，A端有一帶正電的小球，電荷量為q，質量為m。將細桿從水平位置自由釋放，小球在下落到最低點B時,求:

（1）取A點為零電勢，小球的電勢能為多大?

(2)絕緣桿對小球的作用力?

 

 

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