问题
计算题
如图所示,在互相垂直的水平方向的匀强电场(E已知)和匀强磁场(B已知)中。有一固定的竖直绝缘杆,杆上套一个质量为m,电荷量为-q的小球,它们之间的动摩擦因数为μ,现由静止释放小球,试分析小球运动的加速度和速度的变化情况,并求出最大速度(mg>μqE)。
答案
解:当小球刚开始下落时,加速度最大,设为amax(如图)
这时竖直方向有mg-Ff=mamax ①
在水平方向上有qE-FN=0 ②
又Ff=μFN ③
由①②③可得:
当下落有一定速度后
FN=F电+F洛=qE+qvB ④
mg-μFN=ma ⑤
由④⑤可得: ⑥
由⑥式可得:随v增大,a减小,当a=0时v最大
故