而摩擦力的大小为:
联立以上三式解得:
即物块做加速度逐渐减小的变加速运动,当 时,速度达到最大值 ,此后做匀速直线运动。
【点评】动过程中物块所受洛伦兹力增加物块对接触面的压力,故仍然遵循同样的规律。即,接触面光滑,物体将沿着接触面做匀加速直线运动,直到永远;接触面粗糙,物体将沿着接触面做加速度逐渐减小的变加速直线运动,当加速度减小到零
时,物块的速度达到最大值,然后以此最大速度做匀速直线运动。
【例题3】如图所示,质量为m的圆筒所带电荷量为+q,由静止开始从沿竖直放置的绝缘杆上滑下,整个装置放置在垂直纸面向外和水平向右的交叉的匀强磁场和匀强电场中,磁场的磁感应强度为B,电场的电场强度为E。
(1)假设绝缘杆光滑教育论文教育教学论文,试求说明物块在绝缘杆上运动的性质;
(2)假设物块与竖直面间的动摩擦因数为μ,试求物块沿绝缘杆运动的最大速度和最大加速度毕业论文范文论文发表。
【解析】当速度为0时,物块受电场力水平向右,物块对竖直绝缘杆的压力水平向右。当物块的速度不为零时,物块受洛伦兹力水平向左,即洛伦兹力减小正压力。
“物体将沿接触面做加速度逐渐增加的变加速直线运动,直到飘起”。为第一种情况。
由于杆的限制,物块不能飘起,此时转化正压力的方向,即物块对竖直绝缘杆的压力水平向左。此后,洛伦兹力增加正压力。
“物体将沿着接触面做加速度逐渐减小的变加速直线运动,当加速度减小到零时,物块的速度达到最大值,然后以此最大速度做匀速直线运动”。为第二种情况。
所以有:
(1)绝缘杆光滑时,物块在绝缘杆上一直做匀加速直线运动;
(2)物块与竖直面间的动摩擦因数为μ。物块匀速运动时的速度最大,此最大速度为 ;当物块对杆的正压力发生改变时,加速度最大,此时正压力为零,摩擦力为零,物块所受合力为 ,即最大加速度为 。
【点评】本题是两个题型的组合题目。
后记:多题一解,一题多解是处理物理习题的较高境界,往往不易达到。然而有关题型的分类与总结为多题一解提供了依据。
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