Question

在勻強磁場和勻強電場中，水平放置一絕緣直棒，棒上套著一個帶正電的小球，如圖11-3-4示，小球與棒間滑動摩擦因數μ=0.2，小球質量M=1×10^-4kg，電量q=2×10^-4C，勻強電場水平向右，E=5N/C，磁場垂直紙面向里，B=2T，取g=10m/s²，求：
（1）小球的加速度最大時，它的速度多大？最大加速度多大？
（2）如果棒足夠長，小球的最大速度多大？

Answer 1

（1） （2）

⑴開始對小球受力分析（重力、向上的彈力、向右的電場力、摩擦力）然后向右運動，又多受一個豎直向上的洛侖茲力。速度增大、洛侖茲力增大、向上的彈力減小、摩擦力減小、向右的加速度增大；速度繼續增大、洛侖茲力繼續增大、向上的彈力繼續減小、摩擦力繼續減小、向右的加速度繼續增大；當摩擦力為零時，加速度最大。
豎直方向：推出
水平方向：
⑵接著上面的運動分析：速度再繼續增大、洛侖茲力再繼續增大、就變成向下的彈力繼續增大、摩擦力從無到有、向右的加速度減小；當摩擦力等于電場力時，加速度為零，小球速度最大。
水平方向：
豎直方向：推出