Question

如圖所示，套在很長(zhǎng)的絕緣圓直棒上的小球，其質(zhì)量為m，帶電量是+q，小球可在棒上滑動(dòng)，將此棒豎直放在互相垂直，且沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度是E，磁感強(qiáng)度是B，小球與棒的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求小球由靜止沿棒下落的最大加速度和最大速度．（設(shè)小球帶電量不變）

Answer 1

小球靜止時(shí)只受電場(chǎng)力、重力及摩擦力，電場(chǎng)力水平向右，摩擦力豎直向上；開(kāi)始時(shí)，小球的加速度應(yīng)為
a=

mg-μqE

m

； 小球速度將增大，產(chǎn)生洛侖茲力，由左手定則可知，洛侖茲力向右，故水平方向合力將增加，摩擦力增加，故加速度減��；所以小球由靜止沿棒下落的最大加速度為

mg-μqE

m

；
當(dāng)此后速度繼續(xù)增大，則洛侖茲力增大，水平方向上的合力增大，摩擦力將增大；加速度將繼續(xù)減小，當(dāng)加速度等于零時(shí)，即重力等于摩擦力，此時(shí)小球速度達(dá)到最大．
則有mg=μ（qE+qvB），
解得：v=

mg-μqE

μqB

答：小球由靜止沿棒下落的最大加速度為

mg-μqE

m

；最大速度v=

mg-μqE

μqB