Question

【題目】如圖所示，豎直絕緣桿處于彼此垂直，大小分別為E和B的勻強(qiáng)電磁場(chǎng)中，電場(chǎng)方向水平向右，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，一個(gè)質(zhì)量為m，帶正電為q的小球從靜止開(kāi)始沿桿下滑，且與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，問(wèn)：

⑴小球速度多大時(shí)，小球加速度最大？是多少？

⑵小球下滑的最大速度是多少？

Answer 1

【答案】（1）V=E/B amax=g （2）vmax=(mg+μqE)/Bq

【解析】解答：解：⑴小球靜止時(shí)受電場(chǎng)力、重力、彈力及摩擦力，電場(chǎng)力水平向右，彈力水平向左，摩擦力豎直向上；開(kāi)始時(shí)，小球的加速度應(yīng)為a=； 小球速度將增大，產(chǎn)生洛侖茲力，由左手定則可知，洛侖茲力向左，故彈力將減小，摩擦力減小，故加速度增大； 當(dāng)洛侖茲力等于電場(chǎng)力時(shí)，即，則有，摩擦力為零，此時(shí)加速度為g，達(dá)最大；

⑵此后速度繼續(xù)增大，則洛侖茲力增大，彈力增大，摩擦力將增大；加速度將減小， 當(dāng)重力與摩擦力平衡時(shí)，加速度為零，速度達(dá)到最大值，水平方向：，豎直方向，則有vmax=(mg+μqE)/ μBq

故答案為：（1）V=E/B amax=g （2）vmax=(mg+μqE)/ μBq