Question

【題目】如圖所示，質量為m的帶正電小球從靜止開始貼著豎直的絕緣墻壁豎直下滑。磁感應強度為B的勻強磁場方向水平垂直紙面向外，并與小球運動方向垂直。若小球電荷量為，球與墻壁間的動摩擦因數為μ， 重力加速度為g 求：

（1）小球下滑過程中的最大加速度；

（2）小球下滑的最大速度．

Answer 1

【答案】（1）g；（2）。

【解析】

(1)小球沿墻豎直下滑，由左手定則可知小球所受洛倫茲力方向向左。對小球進行受力分析，

小球受重力mg、洛倫茲力qvB、墻面給小球的支持力FN和摩擦力Ff，如圖所示。

在這些力的作用下，小球就會持續勻速運動狀態直到有其他外力來迫使它改變。

根據平衡可得：

摩擦力：

根據牛頓第二定律可得：

整理得：

可上式可知，剛開始時，加速度最大，

即只受重力作用時的加速度最大，此時：

；

（2）由可知，當時，v最大，

解得：

；