Question

如图A-8所示，套在长绝缘直棒上的小环质量为m，电荷量为+q，小环可在棒上滑动.将棒放置在方向水平且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，小环与棒间的动摩擦因数为μ，求小环由静止开始沿棒下滑过程中的最大加速度和最大速度.

Answer 1

小环沿棒开始下滑的一段时间内
竖直方向上 mg-F_μ=ma        ①
水平方向上 Bqv+F_N=Eq       ②
                F_μ=μF_N             ③
显然，a不断增大，而 μ的增大使F_N和F_μ都减小.
故当F_N=0时，a_max=g
之后，FN将反向增大，方程②变为Bqv=E_q+F_N      ④
这时v增大使F_N和F_μ增大，a减小，直到a=0时，v达到最大值，之后小环沿棒匀速运动.
令①式中a=0，将①③式代入④式解方程得v_max=
【试题分析】