Question

如圖11-6所示，質量是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桿上．桿與水平方向成θ角，與球的動摩擦因數為μ，此裝置放在沿水平方向、磁感應強度為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，產生逐漸增大，方向垂直細桿斜向上的洛倫茲力，在b處，洛倫茲力平衡重力垂直細桿方向的分力，此時無彈力，從而無摩擦力，則加速度最大，且；隨著小球的繼續加速，洛倫茲力繼續增大，小球將受到垂直細桿斜向下的彈力，從而恢復了摩擦力，且逐漸增大，使其加速度逐漸減小，當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．