质量m=10-4kg的小球,放在绝缘的水平面上,小球带电量为q=2×10-4C,小球与水平面间的动摩擦因数为=0.2,外加方向向右的匀强电场E=5V/m,外加方向向左的匀强磁场B=2T.方向垂直于纸面向外.小球从静止开始运动,求小球的最大加速度和可能达到的最大速度各是多大?
问题描述：
质量m=10-4kg的小球,放在绝缘的水平面上,小球带电量为q=2×10-4C,小球与水平面间的动摩擦因数为=0.2,外加方向向右的匀强电场E=5V/m,外加方向向左的匀强磁场B=2T.方向垂直于纸面向外.小球从静止开始运动,求小球的最大加速度和可能达到的最大速度各是多大?
答
(1)小球一旦运动,受到地面弹力,重力,向下洛伦兹力,向右静电场力和向左摩擦力,初始时刻摩擦力f0=umg=2*10^-4N,之后有：F电-f=ma,由于洛伦兹力增大导致摩擦力变大,小球的加速度会减小.所以初始时刻加速度最大,am=(F电-f0)/m=8m/s^2
(2)当加速度减为零,速度达到最大.此时摩擦力f1=F电=10^-3N,又根据f1=u(mg+qBvm) 解得vm=10m/s