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如圖１３所示，質量為0.1g的小球，帶有5×10－4C的正電荷，套在一根與水平成37º的細長絕緣桿上，球與桿間的動摩擦因數為0.5，桿所在空間有磁感應強度為0.4T的勻強磁場，小球由靜止開始下滑的最大加速度為多少m/s2 ？  最大速率為多少？    （g = 10m/s2）

 

【答案】

10m/

【解析】

試題分析：小球由靜止釋放時受力如圖8-17所示，在獲得速度以后另外還受到垂直桿斜向上的洛倫茲力作用，故小球先做加速度變大的加速運動，

待滿足FN＝0。即f = 0時達最大加速度，am = gsin37º = 6m/s2。

以后彈力反向，小球再做加速度減小的加速運動，

待=0時速度達最大值，

即mgsin37º－μ(Bq－mgcos37º) = 0，得= 10m/s。

考點：考查洛倫茲力的計算

點評：本題難度中等,詳細判斷小球的受力情況有利于對該模型的掌握,注意小球所受支持力方向的變化,明確當重力的分力與摩擦力平衡時速度最大

 

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

如題１３（a）圖，質量為Ｍ的滑塊Ａ放在氣墊導軌Ｂ上，Ｃ為位移傳感器，它能將滑塊Ａ到傳感器Ｃ的距離數據實時傳送到計算機上，經計算機處理后在屏幕上顯示滑塊Ａ的位移－時間（s-t）圖象和速率－時間（v-t）圖象。整個裝置置于高度可調節的斜面上，斜面的長度為了、高度為。（取重力加速度g=9.8m/s2，結果可保留一位有效數字）

（１）現給滑塊Ａ一沿氣墊導軌向上的初速度，Ａ的v-t圖線如題１３(b)圖所示。從圖線可得滑塊Ａ下滑時的加速度        a=        m/s2 ,摩擦力對滑塊Ａ運動的影響       　。（填“明顯，不可忽略”或“不明顯，可忽略”）

（２）此裝置還可用來驗證牛頓第二定律。實驗時通過改變       　，可驗證質量一定時，加速度與力成正比的關系；實驗時通過改變       　，可驗證力一定時，加速度與質量成反比的關系。

（３）將氣墊導軌換成滑板，滑塊Ａ換成滑塊Ａ’，給滑塊Ａ’一沿滑板向上的初速度，Ａ’的s-t圖線如題１３（c）圖。圖線不對稱是由于　　　　　　　　造成的，通過圖線可求得滑板的傾角θ＝　　　　　　　（用反三角函數表示），滑塊與滑板間的動摩擦因數μ＝　　　　　　　　

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年甘肅省武威第五中學高二11月月考物理試卷（帶解析） 題型：計算題

如圖１３所示，質量為0.1g的小球，帶有5×10－4C的正電荷，套在一根與水平成37º的細長絕緣桿上，球與桿間的動摩擦因數為0.5，桿所在空間有磁感應強度為0.4T的勻強磁場，小球由靜止開始下滑的最大加速度為多少m/s2 ？ 最大速率為多少？   （g = 10m/s2）

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