如图所示,套在很长的绝缘圆直棒上的小球,其质量为m,带电量是+q,小球可在棒上滑动,将此棒竖直放在互相垂直,且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中,电场强度是E,磁感强度

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,套在很长的绝缘圆直棒上的小球,其质量为m,带电量是+q,小球可在棒上滑动,将此棒竖直放在互相垂直,且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中,电场强度是E,磁感强度是B,小球与棒的动摩擦因数为μ,求小球由静止沿棒下落的最大加速度和最大速度.(设小球带电量不变)
魔方格

◎ 答案

小球静止时只受电场力、重力及摩擦力,电场力水平向右,摩擦力竖直向上;开始时,小球的加速度应为
a=
mg-μqE
m
; 小球速度将增大,产生洛仑兹力,由左手定则可知,洛仑兹力向右,故水平方向合力将增加,摩擦力增加,故加速度减小;所以小球由静止沿棒下落的最大加速度为
mg-μqE
m

当此后速度继续增大,则洛仑兹力增大,水平方向上的合力增大,摩擦力将增大;加速度将继续减小,当加速度等于零时,即重力等于摩擦力,此时小球速度达到最大.
则有mg=μ(qE+qvB),
解得:v=
mg-μqE
μqB

答:小球由静止沿棒下落的最大加速度为
mg-μqE
m
;最大速度v=
mg-μqE
μqB

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,套在很长的绝缘圆直棒上的小球,其质量为m,带电量是+q,小球可在棒上滑动,将此棒竖直放在互相垂直,且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中,电场强度是E,磁感强度…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】,【带电粒子在复合场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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