一个质量为m 电量为正q 的金属球套在绝缘长杆上,球与杆间的动摩擦因数为u ,整个装置放在匀强电场与匀强磁场互相垂直的复合场中,已知电场强度为E 磁感应强度为B 由静止释放,求最大加速

Question

一个质量为m 电量为正q 的金属球套在绝缘长杆上,球与杆间的动摩擦因数为u ,整个装置放在匀强电场与匀强磁场互相垂直的复合场中,已知电场强度为E 磁感应强度为B 由静止释放,求最大加速度,

Answer 1

在电场方向沿杆的方向时,初始时刻金属球获得最大的加速度.
此时,球的受力大小为：Eq.
于是,球获得的加速度为：a = Eq/m
球一旦运动起来,就会收到洛伦兹力的作用,于是就会对杆造成压力,
此力的大小为 F=qvB
于是球受到的摩擦力为：f=uF=uqvB
小球的最大速度是电场力与摩擦力平衡的情况下获得的,也就是：
uqvB = Eq
可以把最大速度v解出来,得到v=E/(uB)