热门试卷

根据左手定则可知，bc段中负电荷所受的洛伦兹力f方向为竖直向下．

根据安培力大小公式，F=BIL，可知两段安培力大小相等，方向垂直，因此由力的合成可得，总长为2L的导线受到的安培力为F，即为BIL．

故答案为：竖直向上；BIL

解：据题意，小球P在球面上做水平的匀速圆周运动，该圆周的圆心为O'。P受到向下的重力mg、球面对它沿OP方向的支持力N和磁场的洛伦兹力f=qvB ①

式中v为小球运动的速率。洛伦兹力f的方向指向O'。根据牛顿第二定律有

Ncosθ-mg=0 ②， ③

由①②③式得 ④

由于v是实数，必须满足 ⑤

由此得 ⑥

可见，为了使小球能够在该圆周上运动，磁感应强度大小的最小值为 ⑦

此时，带电小球做匀速圆周运动的速率为 ⑧

由⑦⑧式得 ⑨

解：（1）小滑块刚进入管内时受到洛伦兹力为：F洛=qv0B=1N

依题意小滑块受洛伦兹力方向向上，F洛＜mg，小滑块与管的下壁有作用力，摩擦使球减速至最终与细管速度相同时，两者以共同速度v运动

由动量守恒定律：mv0=(m+M)v，得v=2 m/s

系统产生内能，得Q=8 J

（2）如图所示

当滑块对管的上下壁均无压力时，滑块进入细管的速度满足：mg=qv'0B，得v'0=20 m/s

①当小滑块初速小于v1=20 m/s时，F洛＜mg，小滑块与管的下壁有作用力，摩擦力使小滑块最终与管共速，系统动量守恒：mv0=(m+M)v，代入数据得：vC=0.2v0(0＜v0＜20 m/s)

②设当初速度大于vm时细管离开地面：(M+m)g=qvmB，代入数据得：vm=100 m/s

③当小滑块初速度满足20 m/s≤v0≤100m/s时，小滑块与管的上壁有作用力，摩擦使球减速最终速度为v'0，即vt=20 m/s