◎ 题目

（16分）如图所示，在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒OO′在竖直平面内垂直于磁场方向放置，细棒与水平面夹角为α。一质量为m、带电荷量为＋q的圆环A套在OO′棒上，圆环与棒间的动摩擦因数为μ，且μ<tanα，现让圆环A由静止开始下滑，试问圆环在下滑过程中： （1）圆环A的最大加速度为多大？获得最大加速度时的速度为多大？ （2）圆环A能够达到的最大速度为多大？

◎ 答案

（1）     （2）

◎ 解析

试题分析：：(1)由于，即所以环将由静止开始沿棒下滑。环A沿棒运动的速度为时，受到重力、洛伦兹力、杆的弹力和摩擦力。 根据牛顿第二定律，对圆环A受力分析有 沿棒的方向：（2分） 垂直棒的方向：（2分） 所以当 (即)时 a有最大值，且 此时（2分） 解得：。（2分） (2)设当环A的速度达到最大值时，环受杆的弹力为，摩擦力为。 此时应有，即（3分） 在垂直杆方向上  （3分） 解得：（2分）

◎ 知识点

    专家分析，试题“（16分）如图所示，在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒OO′在竖直平面内垂直于磁场方向放置，细棒与水平面夹角为α。一质量为m、带电荷量为＋q的圆环A套在OO…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。