如下圖所示，在絕緣的豎直放置的塑料管內(nèi)有一質(zhì)量為0.1g，帶電荷量的小球，管子放在如圖所示的正交勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中．勻強(qiáng)電場方向水平向右，勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里．已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，電場強(qiáng)度E=10N/C，小球與管壁間動摩擦因數(shù)為μ=0.2，g取．求：

(1)小球沿管子內(nèi)壁下滑的最大速度；

(2)若其他條件不變，僅將電場方向反向時，小球下滑的最大速度．

　　　　  

答案：5m/s;45m/s
解析：

解析：(1)開始時，小球速度為零，受到重力、電場力和管壁的彈力和摩擦力，一旦小球向下運(yùn)動，小球除了受到上述四個力的作用外還受到洛倫茲力．小球從靜止開始向下加速運(yùn)動，隨著速度的增加，洛倫茲力f=gvB隨著增大，壓力也逐漸增大，滑動摩擦力也逐漸增大，而重力和電場力是不變的，故小球加速度漸減．當(dāng)加速度減為零，即小球受力平衡時速度最大，此時小球受力如下圖(1)所示．由于，得．

(2)在電場方向反向的情況下，由于洛倫茲力同電場力反向，當(dāng)速度逐漸增大時，洛倫茲力漸增，壓力漸減，摩擦力漸減，加速度漸增．當(dāng)電場力和洛倫茲力平衡時，摩擦力為零，加速度最大為a=g．隨著小球速度繼續(xù)增加，洛倫茲力大于電場力，壓力反向并逐漸增大，摩擦力又逐漸增大，加速度逐漸減小直至為零．此時小球受力平衡，速度達(dá)到最大，小球受力如圖(2)所示，由，得．


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如下圖所示，在絕緣的光滑水平面上有A、B兩個點(diǎn)電荷，A帶正電，B帶負(fù)電，電荷量都是q，它們之間的距離為d.為使兩電荷在電場力作用下都處于靜止?fàn)顟B(tài)，必須在水平方向加一個勻強(qiáng)電場．求：兩電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài)時，A、B連線的中點(diǎn)處場強(qiáng)大小和方向．(已知靜電力常數(shù)為k)

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科目：高中物理 來源： 題型：

如下圖所示，在絕緣光滑水平面的上方存在著水平方向的勻強(qiáng)電場，現(xiàn)有一個質(zhì)量m＝2.0×10－3kg、電量q＝2.0×10－6C的帶正電的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)），從O點(diǎn)開始以一定的水平初速度向右做直線運(yùn)動，其位移隨時間的變化規(guī)律為s＝6.0t-10t2，式中s的單位為m，t的單位為s。不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2。

1.求勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向；

2.求帶電物體在0~0.5s內(nèi)電勢能的變化量。

 

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科目：高中物理 來源：人教版高三物理二輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練6 題型：計(jì)算題

如下圖所示，在絕緣光滑水平面的上方存在著水平方向的勻強(qiáng)電場，現(xiàn)有一個質(zhì)量m＝2.0×10－3kg、電量q＝2.0×10－6C的帶正電的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)），從O點(diǎn)開始以一定的水平初速度向右做直線運(yùn)動，其位移隨時間的變化規(guī)律為s＝6.0t-10t2，式中s的單位為m，t的單位為s。不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2。

【小題1】求勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向；
【小題2】求帶電物體在0~0.5s內(nèi)電勢能的變化量。

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科目：高中物理 來源：2014屆高考物理一輪復(fù)習(xí)必拿分基礎(chǔ)訓(xùn)練（18）（解析版） 題型：計(jì)算題

如下圖所示，在絕緣的光滑水平面上有A、B兩個點(diǎn)電荷，A帶正電，B帶負(fù)電，電荷量都是q，它們之間的距離為d.為使兩電荷在電場力作用下都處于靜止?fàn)顟B(tài)，必須在水平方向加一個勻強(qiáng)電場．求：兩電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài)時，A、B連線的中點(diǎn)處場強(qiáng)大小和方向．(已知靜電力常數(shù)為k)

 

 

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