如图,质量为1g的小环带4×10-4C的正电,套在长直的绝缘杆上,两者间的动摩擦因数μ=0.2。将杆放入都是水平的互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,杆所在平面与磁场垂直,杆与电场的夹角为37°。若E=10N/C,B=0.5T,小环从静止起动。求:
(1)当小环加速度最大时,环的速度和加速度;
(2)当小环的速度最大时,环的速度和加速度。
(1) am=2.8m/S2,V=52m/S
(2) Vm=122m/S,a=0
(1)小环从静止起动后,环受力如图5,随着速度的增大,垂直杆方向的洛仑兹力便增大,于是环上侧与杆间的正压力减小,摩擦力减小,加速度增大。当环的速度为V时,正压力为零,摩擦力消失,此时环有最大加速度am。
在平行于杆的方向上有:mgsin37°-qE cos37°=mam
解得:am=2.8m/S2
在垂直于杆的方向上有:
BqV=mgcos37°+qEsin37°
解得:V=52m/S
(2)在上述状态之后,环的速度继续增大导致洛仑兹力继续增大,致使小环下侧与杆之
间出现挤压力N,如图6。于是摩擦力f又产生,杆的加速度a减小。V↑BqV↑N↑f ↑a↓,以上过程的结果,a减小到零,此时环有最大速度Vm。
在平行杆方向有:
mgsin37°=Eqcos37°+f
在垂直杆方向有
BqVm=mgcos37°+qEsin37°+N
又f=μN
解之:Vm=122m/S
此时:a=0
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如图,质量为1g的小环,带4×10-4C的正电,套在长直的绝缘杆上,两者间的动摩擦因数μ=0.2。将杆放入都是水平的互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,杆所在平面与磁场垂直,杆与电场的夹角为37°。若E=10N/C,B=0.5T,小环从静止起动。求:
(1)当小环加速度最大时,环的速度和加速度;
(2)当小环的速度最大时,环的速度和加速度。
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科目:高中物理 来源: 题型:
如图,质量为1g的小环,带4×10-4C的正电,套在长直的绝缘杆上,两者间的动摩擦因数μ=0.2。将杆放入都是水平的互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,杆所在平面与磁场垂直,杆与电场的夹角为37°。若E=10N/C,B=0.5T,小环从静止起动。求:
(1)当小环加速度最大时,环的速度和加速度;
(2)当小环的速度最大时,环的速度和加速度。
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科目:高中物理 来源:2010-2011学年黑龙江省哈尔滨六中高二上学期期末考试物理试卷 题型:计算题
如图,质量为1g的小环,带4×10-4C的正电,套在长直的绝缘杆上,两者间的动摩擦因数μ=0.2。将杆放入都是水平的互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,杆所在平面与磁场垂直,杆与电场的夹角为37°。若E=10N/C,B=0.5T,小环从静止起动。求:
(1)当小环加速度最大时,环的速度和加速度;
(2)当小环的速度最大时,环的速度和加速度。
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科目:高中物理 来源:2012届黑龙江省高二上学期期末考试物理试卷 题型:计算题
如图,质量为1g的小环,带4×10-4C的正电,套在长直的绝缘杆上,两者间的动摩擦因数μ=0.2。将杆放入都是水平的互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,杆所在平面与磁场垂直,杆与电场的夹角为37°。若E=10N/C,B=0.5T,小环从静止起动。求:
(1)当小环加速度最大时,环的速度和加速度;
(2)当小环的速度最大时,环的速度和加速度。
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