• 如图所示,竖直绝缘杆处于彼此垂直,大小分别为E和B的匀强电磁场中,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向外,一个质量为m,带正电为q的小球从静止开始沿杆下滑,且与杆的动摩擦因数为μ,问:(1)小球速度多大时,小球加速度最大?是多少?(2)小球下滑的最大速度是多少?试题及答案-解答题-云返教育

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      如图所示,竖直绝缘杆处于彼此垂直,大小分别为E和B的匀强电磁场中,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向外,一个质量为m,带正电为q的小球从静止开始沿杆下滑,且与杆的动摩擦因数为μ,问:
      (1)小球速度多大时,小球加速度最大?是多少?
      (2)小球下滑的最大速度是多少?

      试题解答


      见解析
      解:(1)小球受重力、摩擦力(可能有)、弹力(可能有)、向左的洛伦兹力、向右的电场力,当洛伦兹力等于电场力时,合力等于重力,加速度最大,故:
      mg=ma
      qE=qvB
      解得:
      a=g
      v=
      E
      B

      (2)当洛伦兹力大于电场力,且滑动摩擦力与重力平衡时,速度最大,根据平衡条件,有
      qvB-qE-N=0
      f=μN=mg
      解得:
      v=
      mg+μqE
      μqB

      答:(1)小球速度为
      E
      B
      时,小球加速度最大,是g;
      (2)小球下滑的最大速度是为
      mg+μqE
      μqB

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