Question

【题目】如图所示,质量为的带正电小球能沿着竖直的绝缘墙竖直下滑,磁感应强度为B的匀强磁场方向水平,并与小球运动方向垂直.若小球带电荷量为q,球与墙间的动摩擦因数为,

求：（1）小球下滑的最大速度为多大？

（2）下滑过程中最大加速度为多大？

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】

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；

（1）小球沿墙竖直下滑，由左手定则可知小球所受洛伦兹力方向向左，对小球进行受力分析，小球受重力mg、洛伦兹力、墙面给小球的支持力和摩擦力，如图所示：

根据平衡可得：
摩擦力：
根据牛顿第二定律可得：
整理得：
可知，当时，最大，
解得最大速度为：；
（2）由可知，刚开始时，加速度最大，即只受重力作用时的加速度最大，此时最大加速度为：。