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试题详情及答案解析
10分)如图所示,绝缘直棒上的小球,其质量为m,带电荷量为+q,小球可在棒上滑动.将此棒竖直放在相互正交的匀强电场和匀强磁场中,电场强度为E,磁感应强度为B,小球与直棒间的动摩擦因数为μ,求小球由静止沿棒下滑的最大加速度和最大速度.(小球带电荷量不变)
答案:g-
试题分析:在带电小球下滑的过程中,小球受到重力、电场力、支持力、摩擦力和洛伦兹力。
根据牛顿第二定律有mg-Ff=ma
摩擦力Ff=μFN,压力FN=Bqv+Eq
解得a=
随着小球速度v的增加,其加速度减小.所以,小球向下做加速度逐渐减小的加速运动,最后加速度减小到零,小球做匀速直线运动.
开始时,v=0时,此时加速度最大,amax=g-
匀速时,a=0时,速度最大,mg-μ(qvmaxB+qE)=0
所以vmax.
考点:本题考查电磁场及牛顿第二定律。