16.(14分)如下图所示,在空间存在着水平向右、场强为E的匀强电场,同时存在着竖直向上、磁感强度为B的匀强磁场。在这个电、磁场共同存在的区域内有一足够长的绝缘杆沿水平方向放置,杆上套有一个质量为m、带电荷量为+q的金属环。已知金属环与绝缘杆间的动摩擦因数为μ,且μmg<qE。现将金属环由静止释放,设在运动过程中金属环所带电荷量不变。
(1)试定性说明金属环沿杆的运动性质,并求出金属环运动的最大速度。
(2)金属环沿杆的运动过程是一个能量转化与守恒过程,试说明金属环沿杆的运动过程中,各种能量的变化及其转化的关系,并求出每秒钟电势能变化的最大值。
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