题目
如图所示,虚线上方有匀强电场,方向竖直向下,虚线上下方均有磁感应强度相同的匀强磁场,方向垂直纸面向外, ab是一根长为L的绝缘细杆,沿电场线放置在虚线上方的场中,b端在虚线上.将一套在杆上的带正电的重力忽略不计的小球从a端由静止释放后,小球先做加速运动,后做匀速运动到达b端.已知小球与绝缘杆间的动摩擦因数μ=0.3,当小球脱离杆进入虚线下方后,运动轨迹是半圆,圆的半径是L/3,求:(1)小球从b端脱离时的速度 (2) 带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场 力所做功的比值.
答案: 当小球做匀速运动时:qE=f=μqvbB (1分) 小球在磁场中做匀速圆周运动时, (3分) 又,所以 (2分) 小球从a运动到b的过程中,由动能定理得: (1分) 而 (2分) 所以 (2分) 则 (1分)