题目内容
如图所示,质量是m的小球带有正电荷,电量为q,小球中间有一孔套在足够长的绝缘细杆上.杆与水平方向成θ角,与球的动摩擦因数为μ,此装置放在沿水平方向磁感应强度为B的匀强磁场中.若从高处将小球无初速释放,求:小球下滑过程中加速度的最大值和运动速度的最大值.
【答案】分析:小球受重力、垂直杆子向上的洛伦兹力,垂直杆子向上的弹力、摩擦力,当弹力等于零,摩擦力为零,此时加速度最大.当加速度为零时,小球的速度最大.
解答:解:当杆对小球支持力N=0时,加速度最大
mgsinθ=ma a=gsinθ
小球匀速运动时,运动速度最大mgsinθ=μN
mgcosθ+N=qvB
解得v=(+cosθ)
答:小球下滑过程中的最大加速度为gsinθ,最大速度为(+cosθ).
点评:解决本题的关键理清小球的运动规律,知道摩擦力为零时,加速度最大,当加速度为零时,速度最大.
解答:解:当杆对小球支持力N=0时,加速度最大
mgsinθ=ma a=gsinθ
小球匀速运动时,运动速度最大mgsinθ=μN
mgcosθ+N=qvB
解得v=(+cosθ)
答:小球下滑过程中的最大加速度为gsinθ,最大速度为(+cosθ).
点评:解决本题的关键理清小球的运动规律,知道摩擦力为零时,加速度最大,当加速度为零时,速度最大.
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