Question

如圖１３所示，質量為0.1g的小球，帶有5×10^－4C的正電荷，套在一根與水平成37º的細長絕緣桿上，球與桿間的動摩擦因數為0.5，桿所在空間有磁感應強度為0.4T的勻強磁場，小球由靜止開始下滑的最大加速度為多少m/s² ？ 最大速率為多少？   （g = 10m/s²）

Answer 1

10m/

試題分析：小球由靜止釋放時受力如圖8-17所示，在獲得速度以后另外還受到垂直桿斜向上的洛倫茲力作用，故小球先做加速度變大的加速運動，
待滿足F_N＝0。即f = 0時達最大加速度，a_m = gsin37º = 6m/s²。
以后彈力反向，小球再做加速度減小的加速運動，
待=0時速度達最大值，
即mgsin37º－μ(Bq－mgcos37º) = 0，得= 10m/s。
點評：本題難度中等,詳細判斷小球的受力情況有利于對該模型的掌握,注意小球所受支持力方向的變化,明確當重力的分力與摩擦力平衡時速度最大