Question

【題目】如圖所示，絕緣直棒上的小球，其質(zhì)量為m，帶電荷量為＋q，小球可在棒上滑動(dòng)．將此棒豎直放在相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，小球與直棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求小球由靜止沿棒下滑的最大加速度和最大速度．(小球帶電荷量不變)

Answer 1

【答案】g－；－

【解析】

在帶電小球下滑的過(guò)程中，小球受到重力、電場(chǎng)力、支持力、摩擦力和洛倫茲力．

根據(jù)牛頓第二定律有

mg－Ff＝ma

摩擦力

Ff＝μFN

壓力

FN＝Bqv＋Eq

解得

a＝

隨著小球速度v的增加，其加速度減小．所以，小球向下做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后加速度減小到零，小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)．

開(kāi)始時(shí)v＝0時(shí)，此時(shí)加速度最大

amax＝g－

勻速時(shí)，a＝0時(shí)，速度最大

mg－μ(qvmaxB＋qE)＝0

所以

vmax＝－.