题目内容
5.如图所示,在互相垂直的水平方向的匀强电场(E已知)和匀强磁场(B已知)中,有一固定的竖直绝缘杆,杆上套有一个质量为m、电荷量为+q的小球,它们之间的动摩擦因数为μ.现由静止释放小球,则小球下落的最大速度vm=$\frac{mg-μqE}{μqB}$.(mg>μqE)分析 对小球进行受力分析,再根据各力的变化,可以找出合力及加速度的变化;即可以找出小球最大速度及最大加速度的状态.
解答 解:开始时小球受力见图(a),FN=Eq,由题意知mg>μEq,所以小球加速向下运动,而后小球受洛伦兹力情况如图(b),相应的FN、Ff均增大,小球加速度减小,速度仍在增加,只是增加得慢了,洛伦兹力、弹力、摩擦力都将随之增加,合力继续减小,直到加速度a=0,小球速度达到最大值后,小球做匀速运动,则有:mg=μ(Eq+qvmB),vm=$\frac{mg-μqE}{μqB}$.
故答案为:$\frac{mg-μqE}{μqB}$.
点评 本题要注意分析带电小球的运动过程,属于牛顿第二定律的动态应用与电磁场结合的题目,此类问题要求能准确找出物体的运动过程,并能分析各力的变化.同时注意因速度的变化,导致洛伦兹力变化,从而使合力发生变化,最终导致加速度发生变化.
练习册系列答案
相关题目
15.小明到国外旅游,从国外带回一台用电器,额定电压为110V,额定功率为25W,因不能适应我国的220V电网电压,而不能使用.有人建议将该用电器与一只“220V 100W”的白炽灯串联后再接入220V的电路中,关于串联后的电路,下列说法正确的是( )
A. | 这台用电器能够正常工作 | |
B. | 这台用电器承受的实际电压会高于110 V | |
C. | 这台用电器承受的实际电压会低于110 V | |
D. | 白炽灯的实际功率等于25 W |
20.质量为1kg的物体以某一初速度在水平地面上滑行,由于受到地面摩擦阻力作用,其动能随位移变化的图线如图所示,g=10m/s2,则物体在水平地面上( )
A. | 所受合外力大小为5 N | B. | 滑行的总时间为4 s | ||
C. | 滑行的加速度大小为1 m/s2 | D. | 滑行的加速度大小为2.5 m/s2 |
14.某物体沿直线运动的速度-时间图象如图,从图象可以看出物体的运动是( )
A. | 往复运动 | B. | 加速度大小始终不变 | ||
C. | 3s末速度为零 | D. | 6s末位移为零 |
15.一短跑运动员在100m比赛中,跑道50m时速度大小是9.5m/s,约在10.52s末到达终点的速度为11.5m/s,这名运动员在百米赛跑中的平均速度大小是( )
A. | 11.5m/s | B. | 10.5m/s | C. | 10m/s | D. | 9.5m/s |