Question

（10分）如图19所示，在水平向左、电场强度为E的匀强电场中，竖直固定着一根足够长的粗糙绝缘杆，杆上套着一个质量为m、带有电荷量-q的小圆环，圆环与杆间的动摩擦因数为μ。

（1）由静止释放圆环，圆环沿杆下滑，求圆环下滑过程中受到的摩擦力f；

（2）若在匀强电场E的空间内再加上磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，圆环仍由静止开始沿杆下滑。求：

①圆环刚开始运动时加速度a₀的大小；

②圆环下滑过程中的最大动能E_k。

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）

【解析】

试题分析：（1）在水平方向圆环受到的弹力

       则摩擦力             （3分）

（2）①圆环刚开始运动时不受洛伦兹力，因此，摩擦力大小

 在竖直方向，由牛顿第二定律         （1分）

解得            （2分）

②当重力与滑动摩擦力平衡时，圆环速度最大，动能最大。

即               （1分）

最大速度            （2分）

最大动能         （1分）

考点：带电粒子在匀强电场中的运动