题目内容

如下图所示,有一半径为R的圆柱绕竖直轴以角速度ω匀速转动,在圆柱体的左侧有一水平向右的匀强电场E.今有一质量为m带正电q的小物体贴在圆柱面上,为使物体沿圆柱面竖直方向以速度v匀速下滑,需加一个匀强磁场,且物体所受的洛伦兹力、重力及摩擦力在一个平面内,此磁场的磁感应强度B最小为多少?方向如何?物体与圆柱面间的动摩擦系数为多少?

答案:
解析:

  电场力只对m产生垂直于圃切面的压力,对m的运动没有直接影响.为使物体m沿圆柱面竖直匀速下滑,在圆柱面垂直电场的平面内,m受重力mg、摩擦力f和洛伦兹力F作用而平衡.

  此过程中,物体即随圆柱一起以速度ωR转,又要相对圆柱以速度v1斜向下滑,竖直向下的运动速度v是上述两个运动的合速度,而洛伦兹力与合运动垂直,即沿水平方向;摩擦力与相对运动方向相反,即斜向上,如下图所示.

因速度三角形与力的三角形相似,对应边成比例

    

且      F=Bqv,

再B=R.方向沿水平且与圆柱转向相反,

又因f=,且f=Nμ=Eq·μ,

所以    μ=


练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网