Question

【题目】如图所示，足够长的竖直绝缘杆上套有一带正电小环，整个装置处在水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场内，小环由静止开始下滑，经过时间t后速度达到最大值．已知小环质量为m、电荷量为q，电场强度为E，磁感应强度为B，小环与杆之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．求：

（1）小环下滑的最大加速度的大小和最大速度的大小；

（2）小环下滑时间t内受到的平均摩擦力的大小．（用动量定理求解）

Answer 1

【答案】（1）g-； （2）mg-

【解析】

（1）相互间的弹力为

FN=qE+qvB

根据小环竖直方向的受力情况，由牛顿第二定律得

mg-μFN=ma

即

mg-μ（qE+qvB）=ma

当v=0时，即刚下滑时，小环运动的加速度最大，解得

am=g-

当a=0时，下滑速度达最大值

vm=

（2）对小环，椎据动量定理有

（mg-）t=mvm-0

解得

=mg-