题目内容
如图所示，某空间有水平方向匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，在磁场中有一长为L，内壁光滑且绝缘的细筒MN竖直放置，筒的底部有一质量为m，电荷量为+q的小球，现使细筒MN沿垂直磁场方向水平向右匀速运动，设小球电荷量不变.
（1）若使小球能沿筒壁上升，则细筒运动速度v0应满足什么条件？
（2）当细筒运动的速度为v（v>v0）时，试讨论小球对筒壁的压力随小球沿细筒上升高度之间的关系.
（1）小球随细管以速度v0水平向右运动时，受到重力和洛伦兹力作用，要使小球能沿细管上升，则必有Bqv0>mg，则有v0>mg/Bq.
（2）当小球随细管以速度v向右匀速运动时，由于Bqv0>mg，小球将在匀速运动的同时，在竖直方向沿筒壁做初速度为零的匀加速直线运动，小球由于具有水平向右的分运动，而受到向上的洛伦兹力，由于具有竖直向上的分运动而具有水平向左的洛伦兹力，所以竖直方向有（qBv－mg）h=mv12/2.
由于在水平方向上匀速向右运动，所以N=Bqv1.
所以小球对筒壁的压力为
（0<h<L），方向水平向左.【试题分析】
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