Question

如图所示，竖直绝缘杆处于彼此垂直，大小分别为E和B的匀强电磁场中，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向外，一个质量为m，带正电为q的小球从静止开始沿杆下滑，且与杆的动摩擦因数为μ，问：
⑴小球速度多大时，小球加速度最大？是多少？
⑵小球下滑的最大速度是多少？

Answer 1

（1）V=E/B   a_max=g  （2）v_max=(mg+μqE)/Bq

解答：解：⑴小球静止时受电场力、重力、弹力及摩擦力，电场力水平向右，弹力水平向左，摩擦力竖直向上；开始时，小球的加速度应为a=； 小球速度将增大，产生洛仑兹力，由左手定则可知，洛仑兹力向左，故弹力将减小，摩擦力减小，故加速度增大；当洛仑兹力等于电场力时，即，则有，摩擦力为零，此时加速度为g，达最大；
⑵此后速度继续增大，则洛仑兹力增大，弹力增大，摩擦力将增大；加速度将减小， 当重力与摩擦力平衡时，加速度为零，速度达到最大值，水平方向：，竖直方向，则有v_max=(mg+μqE)/ μBq
故答案为：（1）V=E/B   a_max=g  （2）v_max=(mg+μqE)/ μBq