质量为m带电量为q的小球套在竖直放置的绝缘杆上，球与杆间的动摩擦因数为μ．匀强电场和匀强磁场的方向如图所示，电场强度为E，磁感应强度为B．小球由静止释放后沿杆下

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质量为m带电量为q的小球套在竖直放置的绝缘杆上，球与杆间的动摩擦因数为μ．匀强电场和匀强磁场的方向如图所示，电场强度为E，磁感应强度为B．小球由静止释放后沿杆下滑．设杆足够长，电场和磁场也足够大，求运动过程中小球的最大加速度和最大速度．魔方格

答案

当电场力等于洛伦兹力时，绝缘杆对小球的支持力等于0，故此时滑动摩擦力等于0，则物体所受的合外力等于物体的重力，此时物体的加速度最大，故物体最大的加速度a=g；
当物体匀速运动时，物体的加速度为0，此时物体的速度最大，且物体所受的滑动摩擦力等于物体所受的重力即：
mg=μF_N，而此时qvB-Eq=F_N，即qvB-Eq=

，
解得物体的最大速度v=

μqB

．
答：在运动过程中小球的最大加速度为g；最大速度为

μqB

．

举一反三

电动自行车是目前一种较为时尚的代步工具，某厂生产的一种电动自行车，设计质量（包括人）为m=80kg，动力电源选用能量存储量为“36V 10Ah”，即输出电压恒为36V，工作电流与工作时间的乘积为10安培小时的蓄电池（不计内阻），所用电源的额定输出功率P=180W，由于电动机发热造成的损耗（其它损耗不计），自行车的效率为η=80%．如果自行车在平直公路上行驶时所受阻力跟行驶速率和自行车对地面的压力的乘积成正比，即f=kmgv，其中k=5.0×10^-3s•m^-1，g取10m/s²求：
（1）该自行车保持额定功率行驶的最长时间是多少？
（2）自行车电动机的内阻为多少？
（3）自行车在平直的公路上能达到的最大速度为多大？

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如图所示，小球的质量为m=0.1kg，带电量为q=+1.0×10^-5C，悬挂小球的细线与竖直方向成θ=37⁰时，小球恰好在水平匀强电场中静止不动，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²．求：
（1）电场力的大小；
（2）电场强度的大小和方向；
（3）此时细线的拉力大小．魔方格

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如图所示，一质量为m的物体静止地放在光滑水平面上，现施加一个与水平方向成θ角、大小为F的拉力，测得物体经时间t沿水平方向向右位移s，重力加速度为g，求：
（1）整个运动过程拉力F做功的平均功率P；
（2）整个运动过程支持力的冲量大小I．魔方格

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如图所示，水平匀强电场中，一带电量为-q，质量为m的小球静止在倾角为θ的光滑斜面上，则电场方向及大小下列判断正确的是（　　）

A．向右，

tanθ

B．向左，

tanθ

C．向右，

sinθ

D．向左，

sinθ

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如图所示，质量为m，横截面为直角形的物块ABC，∠ABC=α，AB边靠在竖直墙上，AB与墙之间的动摩擦因数为μ，F是垂直于斜面BC的推力，现物块刚好静止不动，求推力F及摩擦力的大小．
（f_max=f滑）魔方格

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