[第八章第3单元、复合场中带电粒子的运动.pptVIP

(16分)如图8－3－8所示，套在很长的绝缘直棒上的小球，质量为1.0×10－4 kg，带4.0×10－4 C的正电荷，小球在棒上可以滑动，将此棒竖直放置在沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，匀强电场的电场强度E＝10 N/C，方向水平向右，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，方向为垂直于纸面向里，小球与棒间的动摩擦 因数为μ＝0.2，求小球由静止沿棒 竖直下落的最大加速度和最大速度． (设小球在运动过程中所带电荷量保 持不变，g取10 m/s2) 如图8－3－8 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 从小球下落过程中受力情况分析入手，确定在运动过程中各个力的变化规律，从而分析物体的运动规律，找出速度最大时的位置特点和受力特点． Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. [满分指导]　带电小球沿绝缘棒下滑过程中，受竖直向下的重力，竖直向上的摩擦力，水平方向的弹力和洛伦兹力及电场力作用．当小球静止时，弹力等于电场力，小球在竖直方向所受摩擦力最小，小球加速度最大．小球运动过程中，弹力等于电场力与洛伦兹力之和，随着小球运动速度的增大，小球所受洛伦兹力增大，小球在竖直方向的摩擦力也随之增大，小球加速度减小，速度增大，当小球的加速度为零时，速度达最大． Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 小球刚开始下落时，加速度最大，设为am，这时 竖直方向有：mg－Ff＝mam ① (2分) 在水平方向上有：qE－FN＝0 ② (2分) 又Ff＝μFN ③ (2分) 由①②③解得am＝ 代入数据得am＝2 m/s2. (2分) 小球沿棒竖直下滑，当速度最大时，加速度a＝0 在竖直方向上有：mg－Ff′＝0 ④ (2分) Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 在水平方向上有：qvmB＋qE－FN′＝0 ⑤ (2分) 又Ff′＝μFN′