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PQ为一根足够长的绝缘细直杆,处于竖直的平面内,与水平夹角为q斜放,空间充满磁感...

PQ为一根足够长的绝缘细直杆,处于竖直的平面内,与水平夹角为q斜放,空间充满磁感应强度B的匀强磁场,方向水平如图所示。一个质量为m,带有负电荷的小球套在PQ杆上,小球可沿杆滑动,球与杆之间的摩擦系数为说明: 满分5 manfen5.com说明: 满分5 manfen5.com),小球带电量为q。现将小球由静止开始释放,试求小球在沿杆下滑过程中:

说明: 满分5 manfen5.com

(1)小球最大加速度为多少?此时小球的速度是多少?

(2)下滑过程中,小球可达到的最大速度为多大?

 

(1), (2) 【解析】 试题分析: (1)当小球所受的洛伦兹力小于重力垂直杆向下的分力,小球向下做加速运动,洛伦兹力逐渐增大,支持力和滑动摩擦力逐渐减小,合力增大,加速度增大.当洛伦兹力大于重力垂直杆的分力时,杆对小球的支持力方向变为垂直于杆向下,速度增大,滑动摩擦力增大,合力减小,加速度减小,则当洛伦兹力等于于重力垂直杆向下的分力时,支持力和摩擦力为零,合力最大,加速度最大,根据牛顿第二定律得: ,得到最大加速度为 由得,  (2)当洛伦兹力大于重力垂直杆的分力时,小球做匀速直线运动时,速度最大,由平衡条件得: 解得,最大速度为 考点:洛伦兹力
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考点分析:
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