如图6-18所示,质量m=1.0×10-4kg的小球放在绝缘的水平面上,小球带电荷量q=2.0×10-4C,小球与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,外加水平向右的匀强电场E="5"V/m,垂直纸面向

◎ 题目

如图6-18所示,质量m=1.0×10-4 kg的小球放在绝缘的水平面上,小球带电荷量q=2.0×10-4 C,小球与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,外加水平向右的匀强电场E="5" V/m,垂直纸面向外的匀强磁场B=2 T,小球从静止开始运动.
(1)小球具有最大加速度的值为多少?
(2)小球的最大速度为多少?(g取10 m/s2)

图6-18

◎ 答案

(1)8 m/s2 (2)10 m/s

◎ 解析

小球受到的电场力F水平向右,洛伦兹力F竖直向下,滑动摩擦力F水平向左.当刚开始运动时,速度为零,洛伦兹力为零,滑动摩擦力最小,合外力最大,小球具有的加速度最大,mamaxqE-μmg,所以amax=8 m/s2.
当速度增大时,洛伦兹力增大,滑动摩擦力增大,合外力减小,加速度减小,速度增加,当电场力等于滑动摩擦力时,加速度为零,达到最大速度v max.则有:μ(mg+qvmaxB)=qE,所以:vmax=10 m/s.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图6-18所示,质量m=1.0×10-4kg的小球放在绝缘的水平面上,小球带电荷量q=2.0×10-4C,小球与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,外加水平向右的匀强电场E="5"V/m,垂直纸面向…”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。

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