Question

如圖所示，水平傳送帶以恒定速度5m/s沿圖示方向運動，地面上PQ區間有垂直紙面向里的勻強磁場，B=1T，一質量為0.01kg的帶正電0.05C的小物體從磁場左方某處無初速釋放到傳送帶上，若物體與傳送帶間的動摩擦因數μ=0.2，那么，欲使小物體能勻速通過磁場區域，它釋放時離磁場左邊界P的距離應為多大？（g取10m/s²）

Answer 1

分析：若使小物體能勻速通過磁場區域，須使摩擦力為零，則洛倫茲與重力平衡，可解出速度，再用動能定理計算距離．

解答：解：若使小物體能勻速通過磁場區域，須使摩擦力為零，
即Bqv=mg，即v=2 m/s．
由動能定理μmgs=

1

2

mv²?
解得s=1 m．
答：它釋放時離磁場左邊界P的距離應為1m．

點評：本題關鍵是要能根據受力分析指導洛倫茲力與重力平衡時，摩擦力為零，才能勻速運動，受力分析是關鍵．