Question

【题目】如图所示，套在很长的绝缘直棒上的带正电的小球，其质量为m ， 带电荷量为＋q ， 小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E ， 磁感应强度为B ， 小球与棒的动摩擦因数为μ ， 求小球由静止沿棒下滑的最大加速度和最大速度(设小球电荷量不变)。

Answer 1

【答案】最大加速度： 最大速度：

【解析】小球的受力情况如题图所示：

小球由静止加速下滑,f洛=Bqv在不断增大.开始一段,如图(a),f洛<f电,水平方向有f洛+ N=F电,加速度，其中f="μ" N，随着速度的不断增大，f洛增大，弹力 N减小，加速度也增大，当f洛=F电时，N=0，f=0，加速度达最大a=g；

以后如图(b)f洛>F电，水平方向f洛=F电+ N′，随着速度的增大， N′也不断增大,摩擦力f′="μ" N′也增大，加速度减小,当f′=mg时，加速度a=0，此后小球匀速运动，即，解得。