Question

19．如圖所示，垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一根足夠長(zhǎng)的絕緣桿在磁場(chǎng)中豎直方向固定，桿上套一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球，它與桿間的摩擦系數(shù)為μ．現(xiàn)靜止釋放m，則m 的最大加速度為g，最大速度為$\frac{mg}{μBq}$．

Answer 1

分析 小球受重力、洛倫茲力、支持力和向上的滑動(dòng)摩擦力，然后根據(jù)牛頓第二定律列式分析求解．

解答 解：小球受重力、洛倫茲力、支持力和向上的滑動(dòng)摩擦力，由于速度不斷變大，洛倫茲力不斷變大，支持力變大，故滑動(dòng)摩擦力變大，合力減小，物體做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減為零時(shí)，速度最大；
速度為零時(shí)，洛倫茲力為零，故物體只受重力，加速度最大，為g；
物體最終以最大速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有：
水平方向：N=qvB
豎直方向：mg-f=0
其中：f=μN(yùn)
解得：v=$\frac{mg}{μBq}$
故答案為：g，$\frac{mg}{μBq}$．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵分析清楚帶電小球的運(yùn)動(dòng)情況，明確：加速度最大時(shí)，速度最��；速度最大時(shí)，加速度最�。�