如图6-18所示.质量m＝1.0×10-4 kg的小球放在绝缘的水平面上.小球带电荷量q＝2.0×10-4 C.小球与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.外加水平向右的匀强电场E=5 V/m.垂直纸面向外的匀强磁场B＝2 T.小球从静止开始运动. (1)小球具有最大加速度的值为多少? (2)小球的最大速度为多少?(g取10 m/s2) 图6-18 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图6-18所示，质量m＝1.0×10^-4 kg的小球放在绝缘的水平面上，小球带电荷量q＝2.0×10^-4 C，小球与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，外加水平向右的匀强电场E=5 V/m，垂直纸面向外的匀强磁场B＝2 T，小球从静止开始运动.

(1)小球具有最大加速度的值为多少？

(2)小球的最大速度为多少?(g取10 m/s²)

图6-18

(1)8 m/s²　(2)10 m/s

解析:

小球受到的电场力F_电水平向右，洛伦兹力F_洛竖直向下，滑动摩擦力F_滑水平向左.当刚开始运动时，速度为零，洛伦兹力为零，滑动摩擦力最小，合外力最大，小球具有的加速度最大，ma_max＝qE-μmg，所以a_max＝8 m/s².

当速度增大时，洛伦兹力增大，滑动摩擦力增大，合外力减小，加速度减小，速度增加，当电场力等于滑动摩擦力时，加速度为零，达到最大速度v_max.则有：μ(mg+qv_maxB)＝qE，所以：v_max＝10 m/s.

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