Question

（10分）如圖19所示，在水平向左、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，豎直固定著一根足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣桿，桿上套著一個(gè)質(zhì)量為m、帶有電荷量-q的小圓環(huán)，圓環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。

（1）由靜止釋放圓環(huán)，圓環(huán)沿桿下滑，求圓環(huán)下滑過程中受到的摩擦力f；
（2）若在勻強(qiáng)電場(chǎng)E的空間內(nèi)再加上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓環(huán)仍由靜止開始沿桿下滑。求：
①圓環(huán)剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a₀的大小；
②圓環(huán)下滑過程中的最大動(dòng)能E_k。

Answer 1

（1）（2）

試題分析：（1）在水平方向圓環(huán)受到的彈力
則摩擦力            （3分）
（2）①圓環(huán)剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)不受洛倫茲力，因此，摩擦力大小
在豎直方向，由牛頓第二定律         （1分）
解得           （2分）
②當(dāng)重力與滑動(dòng)摩擦力平衡時(shí)，圓環(huán)速度最大，動(dòng)能最大。
即              （1分）
最大速度           （2分）
最大動(dòng)能        （1分）