(2)设当环A的速度达到最大值vm时,环受杆的弹力为N2,摩擦力为.此时应有a=0,即
解得
此时
所以当时,a有最大值am,且am=gsinα
垂直棒的方向有
根据牛顿第二定律,对沿棒的方向有
解析:(1)由于,所以环将由静止开始沿棒下滑。环A沿棒运动的速度为v1时,受到重力mg、洛仑兹力、杆的弹力N1和摩擦力
⑴圆环A的最大加速度及此时的速度分别为多大?
⑵圆环A能够达到的最大速度为多大?
例题4、(07东北三校期末)如图2-16所示,在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,有一足够长的绝缘细棒OO/在竖直面内垂直磁场方向放置,细棒与水平面夹角为α。一质量为m,带电荷为+q的圆环A套在OO/棒上,圆环与棒间的动摩擦因数为μ,且μ<tanα。现让圆环A由静止开始下滑,试问圆环在下滑过程中:
解析:当时,斜面变成平面,则B放在平面上,A、B接触面是光滑的,若B静止放上时,则B合外力为零,B仍静止。以一定初速度运动,B做匀速直线运动。所以A的表述是正确的。当=90时,斜面变成了竖直平面,A、B之间无作用力,B自由下落,加速为B,所以B的表述是正确的。当M>>m时,A的运动可忽略不计,认为B在静止的斜面上下滑,合外力为,加速度为.所以C的表述是正确的。当m>>M时,刚下落时,A获得极大的速度,A、B脱离,B做自由落体运动,加速度为g。所以D是错误的,选项为D。
答案:D
反思:本题是以牛顿定律为核心的讨论问题,有一定的难度,考生只要将运动情况与受力情况结合,突出相应的运动情况的受力特征,将各种情况进行讨论就能解决,在09年的备考中要加强这方面的训练。
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