题目内容
如图所示，在空间存在着水平向右、场强为E的匀强电场，同时存在着竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场.
在这个电、磁场共同存在的区域内，有一足够长的绝缘杆沿水平方向放置，杆上套有一个质量为m、带电荷量为+q的金属环.已知金属环与绝缘杆间的动摩擦因数为μ且μmg＜qE.现将金属环由静止释放，设在运动过程中金属环所带电荷量不变.
（1）试定性说明金属环沿杆的运动情况；
（2）求金属环运动的最大加速度的大小；
（3）求金属环运动的最大速度的大小.
（1）见解析 （2）（qE-μmg）/m （3）
解析：（1）金属环在电场力和摩擦力的共同作用下，由静止开始做加速运动，随着速度增大，洛伦兹力由0逐渐增大，摩擦力也逐渐增大，合外力减小，所以环做加速度减小的加速运动，加速度为零时，速度最大为vm之后做匀速运动.
（2）开始时v=0，摩擦力最小，合外力最大，qE-μmg=mam得am=（qE-μmg）/m.
（3）当摩擦力f=qE时，F合=0，环的速度为最大vm，此时受的洛伦兹力为F=qBvm，方向垂直纸面向外，此时杆对环的弹力
，当速度最大时有μFN=qE，
即
，得
.
练习册系列答案
金钥匙试卷系列答案
相关题目
如图所示，在空间存在着水平方向的匀强磁场和竖直方向的匀强电场．电场强度为E，磁感应强度为B．在某点由静止释放一个带电液滴a，它运动到最低点处，恰与一个原来处于静止（悬浮）的液滴b相撞，撞后两液滴合为一体，沿水平方向做直线运动．已知液滴a质量是液滴b质量的2倍，液滴a所带电量是液滴b所带电量的4倍．
（2006?广州模拟）如图所示，在空间存在这样一个磁场区域：以MN为界，上部分的匀强磁场的磁感应强度为B1，下部分的匀强磁场的磁感应强度为B2，B1=2B2=2B0，方向均垂直纸面向里，且磁场区域足够大．在距离界线为h的P点有一带负电荷的离子处于静止状态，某时刻离子分解成为带电粒子A和不带电粒子B，粒子A质量为m、带电荷q，以平行于界线MN的初速度向右运动，经过界线MN时速度方向与界线成60°角，进入下部分磁场．当粒子B沿与界线平行的直线到达位置Q点时，恰好又与粒子A相遇．不计粒子的重力．求：
（2006?黄冈模拟）如图所示，在空间存在着水平向右、场强为E的匀强电场，同时存在着竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场．在这个电、磁场共存的区域内有一足够长的绝缘杆沿水平方向放置，杆上套有一个质量为m、带电荷量为+q的金属环．已知金属环与绝缘杆间的动摩擦因数为μ，且μmg＜qE．现将金属环由静止释放，设在运动过程中金属环所带电荷量不变．
如图所示，在空间存在着水平向右、场强为E的匀强电场，同时存在着竖直向上、磁感强度为B的匀强磁场．在这个电、磁场共同存在的区域内有一足够长的绝缘杆沿水平方向放置，杆上套有一个质量为m、带电荷量为+q的金属环．已知金属环与绝缘杆间的动摩擦因数为μ，且μmg＜qE．现将金属环由静止释放，设在运动过程中金属环所带电荷量不变．