如圖所示，在空間存在著水平向右、場強為E的勻強電場，同時存在著豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場.

在這個電、磁場共同存在的區(qū)域內，有一足夠長的絕緣桿沿水平方向放置，桿上套有一個質量為m、帶電荷量為+q的金屬環(huán).已知金屬環(huán)與絕緣桿間的動摩擦因數(shù)為μ且μmg＜qE.現(xiàn)將金屬環(huán)由靜止釋放，設在運動過程中金屬環(huán)所帶電荷量不變.

（1）試定性說明金屬環(huán)沿桿的運動情況；

（2）求金屬環(huán)運動的最大加速度的大小；

（3）求金屬環(huán)運動的最大速度的大小.

（1）見解析  （2）（qE-μmg）/m  （3）

解析：（1）金屬環(huán)在電場力和摩擦力的共同作用下，由靜止開始做加速運動，隨著速度增大，洛倫茲力由0逐漸增大，摩擦力也逐漸增大，合外力減小，所以環(huán)做加速度減小的加速運動，加速度為零時，速度最大為vm之后做勻速運動.

（2）開始時v=0，摩擦力最小，合外力最大，qE-μmg=mam得am=（qE-μmg）/m.

（3）當摩擦力f=qE時，F(xiàn)合=0，環(huán)的速度為最大vm，此時受的洛倫茲力為F=qBvm，方向垂直紙面向外，此時桿對環(huán)的彈力，當速度最大時有μFN=qE，

即，得.

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在空間存在著水平方向的勻強磁場和豎直方向的勻強電場．電場強度為E，磁感應強度為B．在某點由靜止釋放一個帶電液滴a，它運動到最低點處，恰與一個原來處于靜止（懸浮）的液滴b相撞，撞后兩液滴合為一體，沿水平方向做直線運動．已知液滴a質量是液滴b質量的2倍，液滴a所帶電量是液滴b所帶電量的4倍．
（1）判斷液滴a、b的電性；
（2）計算兩液滴初位置之間的高度差h．（設a、b之間的靜電力忽略不計）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?廣州模擬）如圖所示，在空間存在這樣一個磁場區(qū)域：以MN為界，上部分的勻強磁場的磁感應強度為B1，下部分的勻強磁場的磁感應強度為B2，B1=2B2=2B0，方向均垂直紙面向里，且磁場區(qū)域足夠大．在距離界線為h的P點有一帶負電荷的離子處于靜止狀態(tài)，某時刻離子分解成為帶電粒子A和不帶電粒子B，粒子A質量為m、帶電荷q，以平行于界線MN的初速度向右運動，經(jīng)過界線MN時速度方向與界線成60°角，進入下部分磁場．當粒子B沿與界線平行的直線到達位置Q點時，恰好又與粒子A相遇．不計粒子的重力．求：
（1）P、Q兩點間距離．
（2）粒子B的質量．

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（2006?黃岡模擬）如圖所示，在空間存在著水平向右、場強為E的勻強電場，同時存在著豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場．在這個電、磁場共存的區(qū)域內有一足夠長的絕緣桿沿水平方向放置，桿上套有一個質量為m、帶電荷量為+q的金屬環(huán)．已知金屬環(huán)與絕緣桿間的動摩擦因數(shù)為μ，且μmg＜qE．現(xiàn)將金屬環(huán)由靜止釋放，設在運動過程中金屬環(huán)所帶電荷量不變．
（1）試定性說明金屬環(huán)沿桿的運動情況；
（2）求金屬環(huán)運動的最大加速度的大��；
（3）求金屬環(huán)運動的最大速度的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?湖北模擬）如圖所示，在空間存在這樣一個磁場區(qū)域，以MN為界，上部分的均強磁場的磁感應強度為B1，下部分的勻強磁場的磁感應強度為B2，B1=2B2=2B0，方向均垂直紙面向內，且磁場區(qū)域足夠大．在距離界線為h的P點有一帶負電荷的離子處于靜止狀態(tài)，某時刻該離子分解成為帶電荷的粒子A和不帶電的粒子B，粒子A質量為m、帶電荷q，以平行于界線MN的速度向右運動，經(jīng)過界線MN時的速度方向與界線成60°角，進入下部分磁場．當粒子B沿與界線平行的直線到達位置Q點時，恰好又與粒子A相遇．不計粒子的重力．
（1）P、Q兩點間距離．
（2）粒子B的質量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在空間存在著水平向右、場強為E的勻強電場，同時存在著豎直向上、磁感強度為B的勻強磁場．在這個電、磁場共同存在的區(qū)域內有一足夠長的絕緣桿沿水平方向放置，桿上套有一個質量為m、帶電荷量為+q的金屬環(huán)．已知金屬環(huán)與絕緣桿間的動摩擦因數(shù)為μ，且μmg＜qE．現(xiàn)將金屬環(huán)由靜止釋放，設在運動過程中金屬環(huán)所帶電荷量不變．
（1）試定性說明金屬環(huán)沿桿的運動性質，并求出金屬環(huán)運動的最大速度．
（2）金屬環(huán)沿桿的運動過程是一個能量轉化與守恒過程，試說明金屬環(huán)沿桿的運動過程中，各種能量的變化及其轉化的關系，并求出每秒鐘電勢能變化的最大值．

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