Question

如圖11-6所示，質(zhì)量是m的小球帶有正電荷，電荷量為q，小球中間有一孔套在足夠長的絕緣細(xì)桿上．桿與水平方向成θ角，與球的動摩擦因數(shù)為μ，此裝置放在沿水平方向、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中．若從高處將小球無初速釋放，小球下滑過程中加速度的最大值為______________和運動速度的最大值為______________．

Answer 1

a_m=gsinθ ，

解析:

分析帶電小球的受力如圖所示，在釋放處a，由于初速度為零，無洛倫茲力，隨著小球的加速運動，產(chǎn)生逐漸增大，方向垂直細(xì)桿斜向上的洛倫茲力，在b處，洛倫茲力平衡重力垂直細(xì)桿方向的分力，此時無彈力，從而無摩擦力，則加速度最大，且；隨著小球的繼續(xù)加速，洛倫茲力繼續(xù)增大，小球?qū)⑹艿酱怪奔?xì)桿斜向下的彈力，從而恢復(fù)了摩擦力，且逐漸增大，使其加速度逐漸減小，當(dāng)摩擦力與重力沿斜面方向的分力平衡時，小球的加速運動結(jié)束，將作勻速直線運動，速度也達到最大值，在如圖中c位置，有，，整理可得．