如图所示,在相互垂直的匀强磁场和匀强电场中,有一倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面,磁感应强度为B,方

2025-05-21 14:22:11
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回答(1):

(1)只有一个滑块运动时:
电场方向竖直向上时有  Eq=mg          
场强大小不变,转变为竖直向下时,滑块沿斜面连续下滑的最大距离L可根据动能定理有:
(mg+qE)Lsinθ=

1
2
mv 2                                     
即:2mgLsinθ=
1
2
mv 2
当滑块刚刚离开斜面时有:
Bqv=(mg+Eq)cosθ                                               
联立①②两式解得:L=
m2gcos2θ
B2q2sinθ
                           
再根据动量定理可知:t=
mv
2mgsinθ
=
m
Bqtanθ
                       
(2)两个物体先后运动:
设在C点处碰撞前滑块的速度为v,则有:2mg×
l
4
sinθ=
1
2
mv2             
设碰撞后粘合体速度为u,由动量守恒有:mv=2mu                     
当粘合体将要离开斜面时有:Bv′q=(2mg+Eq)cosθ=3mgcosθ           
根据动能定理,碰后两物体共同下滑的过程有:
3mgsinθ?S=
1
2
(2m) v′2-
1
2
(2m)u2                                
由上述各式可得粘合体在斜面上还能滑行的距离:
S=3
m2gcos2θ
B2q2sinθ
-
L
12
                                           
将L的结果代入后整理有:S=
35m2gcos2θ
12B2q2sinθ

粘合体在斜面上还能滑行的时间可由动量定理求得:t′=
2mv′?2mu
3mgsinθ
=
2m
Bqtanθ
-
gLsinθ
3gLsinθ

将L的结果代入后整理有:t′=
5
3
t=
5m
3Bqtanθ

答:
(1)滑块能在斜面上连续滑行的最远距离L为
m2gcos2θ
B2q2sinθ
,所用时间t为
m
Bqtanθ

(2)此粘合体在斜面上还能滑行的时间和距离分别为
5m
3Bqtanθ
35m2gcos2θ
12B2q2sinθ