如圖所示,質量m=1.0×10-4 kg的小球放在絕緣的水平面上,小球帶電荷量q=2.0×10-4 C,小球與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,外加水平向右的勻強電場E=5 V/m,垂直紙面向外的勻強磁場B=2 T,小球從靜止開始運動.

(1)小球具有最大加速度的值為多少?

(2)小球的最大速度為多少?(g取10 m/s2)

解析:小球受到的電場力F水平向右,洛倫茲力F豎直向下,滑動摩擦力F水平向左.當剛開始運動時,速度為零,洛倫茲力為零,滑動摩擦力最小,合外力最大,小球具有的加速度最大,mamaxqE-μmg,所以amax=8 m/s2.

當速度增大時,洛倫茲力增大,滑動摩擦力增大,合外力減小,加速度減小,速度增加,當電場力等于滑動摩擦力時,加速度為零,達到最大速度v max.則有:μ(mg+qvmaxB)=qE,所以:vmax=10 m/s.

答案:(1)8 m/s2 (2)10 m/s

練習冊系列答案
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如圖所示,質量m=1.0 kg的小球B靜止在平臺上,平臺高h=0.80 m.一個質量為M=2.0 kg的小球A沿平臺自左向右運動,與小球B處發(fā)生正碰,碰后小球B的速度v=6.0 m/s,小球A落在水平地面的C點,DC間距離s=1.2 m.求:

⑴碰撞結束時小球A的速度vA

⑵小球A與小球B碰撞前的速度v0的大。

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如圖所示,質量m=1 kg的小球用細線拴住,線長l=0.5 m,細線所受拉力達到F=18 N時就會被拉斷。當小球從圖示位置釋放后擺到懸點的正下方時,細線恰好被拉斷。若此時小球距水平地面的高度h=5 m,重力加速度g=10 m/s2,求小球落地處到地面上P點的距離?(P點在懸點的正下方)

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