题目内容
质量m=0.1g的小球，带有q=5×10-4C的正电荷，套在一根与水平方向成θ=37°的绝缘杆上，小球可以沿杆滑动，与杆间的动摩擦因数μ=0.4，这个装置放在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，求小球无初速释放后沿杆下滑的最大加速度和最大速度．分析：以小球为研究对象，分析受力情况和运动情况，根据牛顿第二定律求解最大加速度．当小球匀速下滑时速度最大，由平衡条件求出最大速度．
解答：
解：以小球为研究对象，分析受力情况如图．
由牛顿第二定律得：
mgsinθ-μFN=ma
qvB+FN-mgcosθ=0
得到mgsinθ-μ（mgcosθ-qvB）=ma
当Ff=0时，即v=
时，小球的加速度最大，此时
am=gsinθ=10×
m/s2=6m/s2，
而当a=0，即mgsinθ=μ（qvB-mgcosθ）时，小球的速度最大，此时
vm=
=9.2m/s
答：小球无初速释放后沿杆下滑的最大加速度为6m/s2，最大速度为9.2m/s．
解：以小球为研究对象，分析受力情况如图．由牛顿第二定律得：
mgsinθ-μFN=ma
qvB+FN-mgcosθ=0
得到mgsinθ-μ（mgcosθ-qvB）=ma
当Ff=0时，即v=
| mgcosθ |
| qB |
am=gsinθ=10×
| 3 |
| 5 |
而当a=0，即mgsinθ=μ（qvB-mgcosθ）时，小球的速度最大，此时
vm=
| mgsinθ+μmgcosθ |
| μqB |
答：小球无初速释放后沿杆下滑的最大加速度为6m/s2，最大速度为9.2m/s．
点评：本题运用牛顿运动定律分析小球的运动情况是关键．若磁场方向反向，情况更为复杂，要注意洛伦兹力与速度成正比，根据洛伦兹力与重力垂直于杆的分力大小判断杆的弹力方向．
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质量m=0.1g的小物块，带有5×10-4C的电荷，放在倾角为30°的绝缘光滑斜面上，整个斜面置于B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向如图所示．物块由静止开始下滑，滑到某一位置时，开始离开斜面（设斜面足够长，g取10m/s2）．
一个质量m=0.1g的小滑块，带有q=5×10-4C的电荷放置在倾角α=30°的光滑斜面上（绝缘），斜面置于B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示．小滑块由静止开始沿斜面滑下，其斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面，求：
