Question

（高中物理）如图所示.在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,有一足够长的绝缘细棒

如图所示，在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒OO'在竖直面内垂直于磁场方向放置，细棒与水平面夹角为α。一质量为m、带电荷量为+q的圆环A套在OO'棒上，圆环与棒间的动摩擦因数为μ，且μ<tanα。现让圆环A由静止开始下滑，试问圆环在下滑过程中：圆环A能够达到的最大速度为多大？

Answer 1

首先分析它的运动状态，弄清楚他的运动过程就好办了
刚开始小坏静止，磁场力暂时没有 只在重力驱动下 沿斜面做加速运动，小环一旦有速度 即收到磁场力BqV， 然后随V不断增大，它对斜面的正压力（mgcos α-Bqv)越来越小，直到为0，
对斜面没有压力后也就没有了摩擦力f，此时向下的加速度最大，V继续增大，小环开始开始向上压木杆
压力N=（Bqv-mgcos α）
摩擦力为f=μ（Bqv-mgcos α），
当V大到一定程度时，摩擦力f与下滑力F平衡即：f=mgsinα
此时F-f=0；

即ma=0，也即是加速度a=0；
小环受力平衡，从此以后小环速度不再增大
就可求出小环的最大速度；
F=f，即：mgsinα=μ（Bqv-mgcos α）；
可以求出最大V。

对小环做受力分析就是 下滑力mgsinα、对斜面的压力N=mgcos α-Bqv

可沿斜面做正交分解。完毕 谢谢，欢迎采纳

Answer 2

1)由于μ<tan α，所以环将由静止开始沿棒下滑．环A沿棒运动的速度为v1时，受到重力mg、洛伦兹力qv1B、杆的弹力FN1和摩擦力Ff1＝μFN1.

根据牛顿第二定律，对圆环A沿棒的方向：mgsin α－Ff1＝ma

垂直棒的方向：FN1＋qv1B＝mgcos α

所以当Ff1＝0(即FN1＝0)时，a有最大值am,且am＝gsin α

此时qv1B＝mgcos α解得：v1＝.

(2)设当环A的速度达到最大值vm时，环受杆的弹力为FN2，摩擦力为Ff2＝μFN2.此时应有a＝0即mgsin α＝Ff2

在垂直杆方向上：FN2＋mgcos α＝qvmB 解得：vm＝.

追问

“摩擦力为Ff2＝μFN2.此时应有a＝0即mgsin α＝Ff2”这句话是为什么？？不太明白啊、、、

追答

这时候是静止在上面，受力平衡。因此摩擦力=重力沿棒的分力。如果不懂请追问读了请采纳，谢谢。

追问

为什么这时候是静止在上面，受力平衡？？？

追答

刚刚看错了，应该是最大速度时候是没有加速度的，所以受力平衡。

Answer 3

当V大到一定程度时，摩擦力f与下滑力F平衡即：f=mgsinα
此时F-f=0；故当摩擦力与下滑力平衡时V达到一定程度