Question

急急 高中物理磁场求解 在线等 答好 可以加分哦

PQ为一根足够长的绝缘细直杆，处于竖直的平面内，与水平夹角为q斜放，空间充满磁感应强度B的匀强磁场，方向水平如图所示。一个质量为m，带有负电荷的小球套在PQ杆上，小球可沿杆滑动，球与杆之间的摩擦系数为m（m<tgq），小球带电量为q。现将小球由静止开始释放，试求小球在沿杆下滑过程中：
（1）小球最大加速度为多少？此时小球的速度是多少？
（2）下滑过程中，小球可达到的最大速度为多大？

过程
什么时候加速度最大？

Answer 1

小球刚开始受力图为：重力，垂直斜面向上的支持力，沿斜面向上的摩擦力，由于此时速度为零，所以不受洛伦滋力。随着小球沿斜面下滑，又受到一个垂直于斜面向上的洛伦兹力，小球向下做加速运动，由于速度增加，所以洛伦兹力增加，则支持力减小，导致摩擦力减小，由：mgsinθ-f=ma知：加速度增大，当f=0，即：qvB=mgcosθ时(速度就求出来了)， 加速度最大，最大为重力加速度g。小于继续加速，则支持力反向了，即垂直斜面向下了。随着速度的增加，由：qvB=mgcosθ+FN(支持力)知：支持力开始反向增加，则摩擦力又开始增加，合力减小，加速度减小，当加速度等于零时，即：mgsinθ=f时，速度最大。f=μFN，qvB=mgcosθ+FN,以上三个式子就能求出最大速度。