摘要:如图30-1所示.虚线上方有场强为E的匀强电场.方向竖直向下.虚线上下有磁感强度相同的匀强磁场.方向垂直纸面向外.ab是一根长L的绝缘细杆.沿电场线放置在虚线上方的场中.b端在虚线上.将一套在杆上的举正电小球从a端由静止释放后.小球先是加速运动.后是匀速运动则达b端.已知小球与绝缘杆间的动因摩擦数μ=0.3.小球的重力可忽略不计.当小球脱离杆进入虚线下方后.运动轨迹是半圆.圆半径为L/3.求:带电小球以 a到b运动过程中克服摩擦力做的功与电场力所做功的比值. 分析与解:(1)带电小球在沿杆向下运动时. 其受力情况如30-2图示. 水平方向:F洛=N=qBV [1] 竖直方向:qE=f [2] 又因f=μN [3].联立解[1][2][3]式得:qE=f=μqBVb 小球在磁场中作匀速圆周运动:qBVb=mVb2/R=3mVb2/L.所以Vb=qBL/3m 小球从a到b运动过程中.由动能定理:W电-Wf=mVb2 W电=qEL=μqBVbL=0.3×qBL=q2B2L2/10m 所以.Wf=W电-mVb2=q2B2L2/10m-(m/2)(q2B2L2/9m2)=2q2B2L2/45m 所以.Wf/W电=(2q2B2L2/45m)/(q2B2L2/10m)=4/9.

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