如图所示,在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,有一足够长的绝缘细棒OO'在竖直面内垂直于磁场方向放置,细棒与水平面夹角为α。一质量为m、带电荷量为+q的圆环A套在OO'棒上,
◎ 题目
如图所示,在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,有一足够长的绝缘细棒OO'在竖直面内垂直于磁场方向放置,细棒与水平面夹角为α。一质量为m、带电荷量为+q的圆环A套在OO'棒上,圆环与棒间的动摩擦因数为μ,且μ<tanα。现让圆环A由静止开始下滑,试问圆环在下滑过程中: (1)圆环A的最大加速度为多大?获得最大加速度时的速度为多大? (2)圆环A能够达到的最大速度为多大? |
◎ 答案
解:(1)由于μ<tanα,所以环将由静止开始沿棒下滑。环A沿棒运动的速度为v1时,受重力mg、洛伦兹力qv1B、杆的弹力FN1和摩擦力Ff1=μFN1,根据牛顿第二定律,对圆环A有 沿棒的方向:mgsinα-Ff1=ma 垂直棒的方向:FN1+qv1B=mgcosα 所以当Ff1=0(即FN1=0)时,a有最大值am,且am=gsinα 此时qv1B=mgcosα 解得 (2)设当环A的速度达到最大值vm时,环受杆的弹力为FN2,摩擦力为Ff2=μFN2 此时应有a=0,即mgsinα=Ff2 在垂直杆方向上:FN2+mgcosα=qvmB 解得 |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,有一足够长的绝缘细棒OO'在竖直面内垂直于磁场方向放置,细棒与水平面夹角为α。一质量为m、带电荷量为+q的圆环A套在OO'棒上,…”主要考查了你对 【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。- 最新内容
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