Question

【題目】如圖所示，套在很長的絕緣直棒上的帶正電的小球，其質(zhì)量為m ， 帶電荷量為＋q ， 小球可在棒上滑動(dòng)，現(xiàn)將此棒豎直放在互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，電場強(qiáng)度為E ， 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B ， 小球與棒的動(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(設(shè)小球電荷量不變)。

Answer 1

【答案】最大加速度： 最大速度：

【解析】小球的受力情況如題圖所示：

小球由靜止加速下滑,f洛=Bqv在不斷增大.開始一段,如圖(a),f洛<f電,水平方向有f洛+ N=F電,加速度，其中f="μ" N，隨著速度的不斷增大，f洛增大，彈力 N減小，加速度也增大，當(dāng)f洛=F電時(shí)，N=0，f=0，加速度達(dá)最大a=g；

以后如圖(b)f洛>F電，水平方向f洛=F電+ N′，隨著速度的增大， N′也不斷增大,摩擦力f′="μ" N′也增大，加速度減小,當(dāng)f′=mg時(shí)，加速度a=0，此后小球勻速運(yùn)動(dòng)，即，解得。