如圖所示，在空間存在著水平向右、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，同時(shí)存在著豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).

在這個(gè)電、磁場(chǎng)共同存在的區(qū)域內(nèi)，有一足夠長(zhǎng)的絕緣桿沿水平方向放置，桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的金屬環(huán).已知金屬環(huán)與絕緣桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ且μmg＜qE.現(xiàn)將金屬環(huán)由靜止釋放，設(shè)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬環(huán)所帶電荷量不變.

（1）試定性說(shuō)明金屬環(huán)沿桿的運(yùn)動(dòng)情況；

（2）求金屬環(huán)運(yùn)動(dòng)的最大加速度的大小；

（3）求金屬環(huán)運(yùn)動(dòng)的最大速度的大小.

（1）見(jiàn)解析  （2）（qE-μmg）/m  （3）

解析：（1）金屬環(huán)在電場(chǎng)力和摩擦力的共同作用下，由靜止開始做加速運(yùn)動(dòng)，隨著速度增大，洛倫茲力由0逐漸增大，摩擦力也逐漸增大，合外力減小，所以環(huán)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，加速度為零時(shí)，速度最大為vm之后做勻速運(yùn)動(dòng).

（2）開始時(shí)v=0，摩擦力最小，合外力最大，qE-μmg=mam得am=（qE-μmg）/m.

（3）當(dāng)摩擦力f=qE時(shí)，F(xiàn)合=0，環(huán)的速度為最大vm，此時(shí)受的洛倫茲力為F=qBvm，方向垂直紙面向外，此時(shí)桿對(duì)環(huán)的彈力，當(dāng)速度最大時(shí)有μFN=qE，

即，得.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在空間存在著水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．在某點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶電液滴a，它運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)處，恰與一個(gè)原來(lái)處于靜止（懸�。┑囊旱蝏相撞，撞后兩液滴合為一體，沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)．已知液滴a質(zhì)量是液滴b質(zhì)量的2倍，液滴a所帶電量是液滴b所帶電量的4倍．
（1）判斷液滴a、b的電性；
（2）計(jì)算兩液滴初位置之間的高度差h．（設(shè)a、b之間的靜電力忽略不計(jì)）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2006?廣州模擬）如圖所示，在空間存在這樣一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域：以MN為界，上部分的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，下部分的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，B1=2B2=2B0，方向均垂直紙面向里，且磁場(chǎng)區(qū)域足夠大．在距離界線為h的P點(diǎn)有一帶負(fù)電荷的離子處于靜止?fàn)顟B(tài)，某時(shí)刻離子分解成為帶電粒子A和不帶電粒子B，粒子A質(zhì)量為m、帶電荷q，以平行于界線MN的初速度向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)界線MN時(shí)速度方向與界線成60°角，進(jìn)入下部分磁場(chǎng)．當(dāng)粒子B沿與界線平行的直線到達(dá)位置Q點(diǎn)時(shí)，恰好又與粒子A相遇．不計(jì)粒子的重力．求：
（1）P、Q兩點(diǎn)間距離．
（2）粒子B的質(zhì)量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2006?黃岡模擬）如圖所示，在空間存在著水平向右、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，同時(shí)存在著豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．在這個(gè)電、磁場(chǎng)共存的區(qū)域內(nèi)有一足夠長(zhǎng)的絕緣桿沿水平方向放置，桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的金屬環(huán)．已知金屬環(huán)與絕緣桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，且μmg＜qE．現(xiàn)將金屬環(huán)由靜止釋放，設(shè)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬環(huán)所帶電荷量不變．
（1）試定性說(shuō)明金屬環(huán)沿桿的運(yùn)動(dòng)情況；
（2）求金屬環(huán)運(yùn)動(dòng)的最大加速度的大��；
（3）求金屬環(huán)運(yùn)動(dòng)的最大速度的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2006?湖北模擬）如圖所示，在空間存在這樣一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，以MN為界，上部分的均強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，下部分的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，B1=2B2=2B0，方向均垂直紙面向內(nèi)，且磁場(chǎng)區(qū)域足夠大．在距離界線為h的P點(diǎn)有一帶負(fù)電荷的離子處于靜止?fàn)顟B(tài)，某時(shí)刻該離子分解成為帶電荷的粒子A和不帶電的粒子B，粒子A質(zhì)量為m、帶電荷q，以平行于界線MN的速度向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)界線MN時(shí)的速度方向與界線成60°角，進(jìn)入下部分磁場(chǎng)．當(dāng)粒子B沿與界線平行的直線到達(dá)位置Q點(diǎn)時(shí)，恰好又與粒子A相遇．不計(jì)粒子的重力．
（1）P、Q兩點(diǎn)間距離．
（2）粒子B的質(zhì)量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在空間存在著水平向右、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，同時(shí)存在著豎直向上、磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．在這個(gè)電、磁場(chǎng)共同存在的區(qū)域內(nèi)有一足夠長(zhǎng)的絕緣桿沿水平方向放置，桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的金屬環(huán)．已知金屬環(huán)與絕緣桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，且μmg＜qE．現(xiàn)將金屬環(huán)由靜止釋放，設(shè)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬環(huán)所帶電荷量不變．
（1）試定性說(shuō)明金屬環(huán)沿桿的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，并求出金屬環(huán)運(yùn)動(dòng)的最大速度．
（2）金屬環(huán)沿桿的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是一個(gè)能量轉(zhuǎn)化與守恒過(guò)程，試說(shuō)明金屬環(huán)沿桿的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，各種能量的變化及其轉(zhuǎn)化的關(guān)系，并求出每秒鐘電勢(shì)能變化的最大值．

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