Question

【题目】如图所示，套在很长的绝缘直棒上的带正电的小球，其质量为m ， 带电荷量为＋q ， 小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E ， 磁感应强度为B ， 小球与棒的动摩擦因数为μ ， 求小球由静止沿棒下滑的最大加速度和最大速度(设小球电荷量不变)。

Answer 1

【答案】小球下滑的开始阶段受力情况如图所 示：

根据牛顿第二定律得mg－μFN＝ma ，
又因为FN＝F电－F洛＝qE－qvB ，
当v增大到使F洛＝F电 ， 即 时，摩擦力F＝0，则最大加速度
当v>v1时，小球受力情况如图所示：

由牛顿第二定律有：mg－μFN＝ma ，
因为FN＝F洛－qE ， F洛＝qvB
所以当v大到使摩擦力F＝mg时，a＝0，此时v达到最大值，即：mg＝μ(qvmaxB－qE)，
所以最大速度
【解析】本题对棒的受力分析至关重要，分析清楚受力情况是本题的关键之处。
【考点精析】利用洛伦兹力对题目进行判断即可得到答案，需要熟知洛伦兹力始终垂直于v的方向，所以洛伦兹力一定不做功．