（10分）．如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m，带电量为q，小球可在棒上滑动，小球与棒的动摩擦因数为μ，现将此棒竖直放入沿水平方向的且

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（10分）．如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m，带电量为q，小球可在棒上滑动，小球与棒的动摩擦因数为μ，现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中，设小球电量不变，电场强度为E，磁感应强度为B，小球沿棒由静止开始下滑。

（1）试定性说明小球沿棒下滑的运动情况
（2）求小球下落的最大加速度
（3）求小球下落的最大速度

答案

见解析

解析

小球刚下落不久，v较小时，对小球受力分析，如图所示。

即v增大，a也逐渐增大，小球做加速度逐渐增大的加速运动。当

，也即

时加速度达到最大：

小球继续下落，当

时，对小球受力分析，如图所示：

即v增大，a逐渐减小，小球做加速度逐渐减小的加速运动。当

，也即

时速度达到最大：

本题考查带电粒子在复合场中的偏转，小球刚下落不久，v较小时，对小球受力分析，此时小球受到电场力、支持力、摩擦力和洛伦兹力，由竖直方向的合力提供加速度，进行受力分析后，建立直角坐标系，写出水平方向和竖直方向的合力公式，由受力平衡或牛顿第二定律列公式求解，小球继续下落，当

时，对小球受力分析，洛伦兹力较大，水平方向受力发生变化，同理由牛顿第二定律求得加速度表达式，当加速度等于零时速度最大，由洛伦兹力大小求得最大速度

举一反三

（12分）一个3/4圆弧形的光滑细圆环轨道ABC水平放置，此轨道固定在光滑的水平面上。轨道半径为R，C、O、B在一条直线上，如图所示。圆心O与A、D在同一条直线上，MN是放在AD上长为2R的木板，木板的厚度不计，左端M正好位于A点。整个装置处于垂直AD方向如图所示的匀强电场中，电场强度大小为E。将一个质量为m，带电量为+q的小球(可视为质点)从过A点并垂直于AD的直线上的某点P由静止开始释放，则：
(1) 若小球由圆弧轨道经C点射出后，恰好能打到木板MN 的中点，则小球从C点射出的速度大小为多大？
(2) 在（1）的情景下，小球运动到轨道上的B点时对轨道的压力是多大？
(3) 某同学认为只要调节释放点P到A点的距离L，总可以使小球经过C后打到木板的最左端M点，试判断这位同学的说法是否合理？若合理，试计算出L的数值；若不合理，请通过计算说明理由。

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（9分）如图所示,AB为竖直墙壁，A点和P点在同一水平面上。空间存在着竖直方向的匀强电场。将一带电小球从P点以速度

向A抛出，结果打在墙上的C处。若撤去电场，将小球从P点以初速v/2向A抛出，也正好打在墙上的C点。求：

（1）第一次抛出后小球所受电场力和重力之比
（2）小球两次到达C点时速度之比

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（10分）如图，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆ab，其下端(b端)距地面高度h＝0.8 m．一质量为1kg的带电小环套在直杆上，正以某速度沿杆匀速下滑，小环离杆后正好通过b端的正下方c点处．(取b为零势能点，g取10 m/s²)，求：

（1）小环离开直杆后运动的加速度大小和方向．
（2）小环在直杆上运动时的动能．
（3）小环从b到c运动过程中的机械能最小值．

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如图所示，在E = 10³V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN（N是轨道的最低点）连接，圆形轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R = 40cm，一带正电荷q = 3×10^－4C的小滑块质量为m = 40g，与水平轨道间的动摩因数m = 0.2，g 取 10m/s²，求：

（1）要使小滑块能做完整的圆周运动，滑块应在水平轨道上离N点多远处由静止释放？
（2）这样释放的滑块通过P点时，对轨道压力是多大？（P为圆轨道水平直径的左端点中点）

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如图是等离子体发电机示意图，平行金属板间的匀强磁场的磁感强度B=0.5T，两板间距离为0.20m，要使输出电压为220V，求等离子体垂直射入磁场的速度大小，并说明a、b中的哪点相当于电源的正极？

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