例題:某空間存在著如圖甲所示的足夠大的沿水平方向的勻強磁場。在磁場中A、B兩個物塊疊放在一起,置於光滑水平面上,物塊A帶正電,物塊B不帶電且表面絕緣。在t₁=0時刻,水平恆力F作用在物塊B上,物塊A、B由靜止開始做加速度相同的運動。在A、B一起向左運動的過程中,以下說法正確的是()
A.圖乙可以反映A所受洛倫茲力大小隨時間t變化的關係
B.圖乙可以反映A對B的摩擦力大小隨時間t變化的關係
C.圖乙可以反映A對B的壓力大小隨時間t變化的關係
D.圖乙可以反映B對地面壓力大小隨時間t變化的關係
【解析】由題意知物體由靜止做勻加速運動,速度v=at;那麼洛倫茲力:F=qvB=qBat,洛倫茲力大小隨時間t的變化關係圖線應過原點,故A錯誤;物塊A對物塊B的摩擦力大小f=mᴀa,因為a不變,所以f隨時間t的變化保持不變,故B錯誤;B受到的壓力:N=mᴀg十qvB=mᴀg十qBat,所以隨時間在均勻增大,故C正確;B對地面的壓力為:N₁=mᴀg十mʙg十qvB=mᴀg十mʙg+qBat,所以隨時間在均勻增大,故D正確。
例題:如圖所示,
一個質量為m、電荷量為十q的圓環,可在水平放置的足夠長的粗糙細杆上滑動,細杆處於磁感應強度為B的勻強磁場中,不計空氣阻力,現給圓環向右的初速度,在以後的運動過程中,圓環的速度圖象可能是下列選項圖中的().
【解析】由左手定則可判斷圓環所受的洛倫茲力方向向上,當洛倫茲力初始時刻小於重力時,彈力方向堅直向上,圓環向右減速運動,隨著速度減小,洛倫茲力減小,彈力越來越大,摩擦力越來越大,故做加速度增大的減速運動,直到速度為零而處於靜止狀態,選項中沒有對應圖象;當洛倫茲力初始時刻等於重力時,彈力為零,摩擦力為零,故圓環做勻速直線運動,選項A正確;當洛倫茲力初始時刻大於重力時,彈力方向豎直向下,圓環做減速運動,速度減小,洛倫茲力減小,彈力減小,在彈力減小到零的過程中,摩擦力逐漸減小到零,故做加速度逐漸減小的減速運動,摩擦力為零時,開始做勻速直線運動,選項D正確.
例題:如圖所示,
套在很長的絕緣直棒上的帶正電的小球,其質量為m,帶電荷量為+q,小球可在棒上滑動,現將此棒豎直放在互相垂直的勻強電場和勻強磁場中,電場強度為,磁感應強度為B,小球與棒的動摩擦因數為μ求小球由靜止沿棒下滑的最大加速度和最大速度(設小球電荷量不變)。