如图所示,质量m=0.1g的小球,带有q=5×10-4C的正电荷,套在一根与水平方向成θ=37°的绝缘杆上,

来源：学生作业帮编辑：百度作业网作业帮分类：物理作业时间：2024/05/09 12:02:57

如图所示,质量m=0.1g的小球,带有q=5×10-4C的正电荷,套在一根与水平方向成θ=37°的绝缘杆上,
小球可以沿杆滑动,与杆间的动摩擦因数μ=0.5,这个装置放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中,求小球无初速释放后沿杆下滑的最大加速度和最大速度.

什么时候有最大加速度和最大速度?

如图所示,质量m=0.1g的小球,带有q=5×10-4C的正电荷,套在一根与水平方向成θ=37°的绝缘杆上,

解析：
首先,现对小球进行受力分析.由于题目共涉及重力、支持力、摩擦力、洛伦兹力,其中除重力外其余三力均垂直或平行于斜面,所以将重力沿斜面方向正交分解.之后再分析小球受力情况：因为小球只能沿管下滑,所以加速的由平行斜面方向的重力分力和摩擦力的合力决定.又因为小球释放后沿管下滑,所以洛伦兹力垂直斜面向上,而且随速度增加而增加.所以垂直方向上,小球与斜面间的压力会先增大后减小.所以小球刚好与斜面间无相互作用时,即洛伦兹力与重力的垂直分力等大反向时,摩擦力为零.此时平行斜面方向上仅有重力分力产生加速度,为最大加速度.
接着,小球继续加速,洛伦兹力继续增大,使小球与斜面上壁间有压力作用,直到产生的摩擦力与重力平行分力等大反向,此时小球加速度为零,为最大速度时刻.
（1）当摩擦力为零时,仅由重力沿斜面方向分力产生加速度,为最大加速度.a（max）=gsin（37度）=6m/s^2
（2）当摩擦力与重力等大时,速度达到最大值.f（摩擦力）=mgsin（37度）=6X10^(-4)N.
竖直方向上的压力为N=f*μ=1.2X10^(-3)N 所以洛伦兹力大小为F（洛）=N+mgsin（37度）=2X10^（-3）N 所以速度v（max）=10m/s
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再问：为什么垂直方向上，小球与斜面间的压力会先增大后减小？
再答：因为速度一直增大到v（max），垂直方向上洛伦兹力也会一直增大，但压力大小与洛伦兹力和重力的合力大小一样，开始时速度较小，洛伦兹力小于重力，管壁给小球向上的压力，随后速度增大，洛伦兹力增大，所以向上的压力会一直减小。随后洛伦兹力继续增大，大于重力，此时小球受到向下的压力，压力大小随洛伦兹力增大而增大。

如图所示,一质量为m的带电量为q的小球,用长为L的绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线与竖直方向成θ=37°角如图所示，质量m=1.0×10-4kg的小球放在绝缘的水平面上，小球带电荷量q=2.0×10-4C，小球与水平面间的动摩如图所示,套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球,其质量为m,带电荷量为q,小球可在棒上滑动,现将此棒竖直放入沿水平方向光滑绝缘竖直杆与以正电荷Q为圆心的圆弧交于B、C两点,一质量为m、电荷量为-q的空心小球从杆上A点无初速度下滑,设AB= 如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与正电荷Q为圆心的某圆交与B,C两点,质量为m,带点量为-q的有孔小球从杆上A点无初速一个质量m=0.1g 的小滑块,带有q=+0.0005c的电荷,放置在倾角30度的光滑绝缘斜面上如图所示，质量均为m的三个带电小球，A、B、C放置在光滑的绝缘水平面上，A与B、B与C相距均为l，A带电QA=+8q，B 如图所示,质量m=1kg的小球穿在斜杆上,斜杆与水平方向成θ=30°角,球与杆的动摩擦因数为μ=0.2,小球受到竖直向上如图所示，质量M=0.1kg的有孔小球穿在固定的足够长的斜杆上，斜杆与水平方向的夹角θ=37°，球与杆间的动摩擦因数μ= 如图所示,质量M=0.1kg的有孔小球穿在固定的足够长的斜杆上,斜杆与水平方向的夹角θ=37°,球与杆间的动摩擦因数μ= 如图所示，一根长L=1.5 m的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E=1.0×10 5 N/C与水平方向成θ=30°角如图所示，质量为m的小球A穿在绝缘细杆上，杆的倾角为α，小球A带正电，电量为q，在杆上B点处固定一个电量为Q的正电荷．将