作业帮粗糙无线长的绝缘直杆水平放置,处在水平向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,带电＋q的金属小环质量为m,套在杆上,给小环向右的瞬时速度V,求以后过程中的摩擦生热Q?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/27 15:16:47
粗糙无线长的绝缘直杆水平放置,处在水平向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,带电＋q的金属小环质量为m,套
在杆上,给小环向右的瞬时速度V,求以后过程中的摩擦生热Q?
小球向右运动,根据左手判断,洛伦磁力向上,大小为F=qVB
（1）当产生的洛伦磁力F1>mg时,弹力向下.有：FN=F-mg
向右运动的过程中,受到摩擦力的作用,速度逐渐变小,则弹力逐渐变小,当弹力等于0时,此时有：F1=mg.即qV1B=mg,得速度V1=mg/qB.之后不受摩擦力作用,小球做匀速运动.
根据能量守恒有：mV²/2=mv1²/2+Q,得Q=mV²/2-m(mg)²/2(qB)²
（2）当产生的洛伦磁力F
因没有给出速度V的具体数值，所以存在三种可能情况。
环向右运动时，它受到的洛仑兹力方向是竖直向上的。
情况一：当速度V较小时，f 洛＝qVB＜mg，则环向右一直做减速运动，直到静止。
由能量关系知，Q＝m*V^2 / 2
情况二：当速度V数值合适时，f 洛＝qVB＝mg，这时环与杆无压力，也无摩擦力，则环向右一直做匀速直线运动，不会发热，Q＝0
情况三：当速...
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因没有给出速度V的具体数值，所以存在三种可能情况。
环向右运动时，它受到的洛仑兹力方向是竖直向上的。
情况一：当速度V较小时，f 洛＝qVB＜mg，则环向右一直做减速运动，直到静止。
由能量关系知，Q＝m*V^2 / 2
情况二：当速度V数值合适时，f 洛＝qVB＝mg，这时环与杆无压力，也无摩擦力，则环向右一直做匀速直线运动，不会发热，Q＝0
情况三：当速度V较大时，开始时的 f 洛＝qVB＞mg，环受到向左的摩擦力而做减速运动，当速度减小到适当数值时（设为V1），洛仑兹力与重力平衡，以后以V1速度做匀速直线运动。
可见，由 q*V1*B＝mg 得 V1＝mg / (qB)
由能量关系得 Q＝（m*V^2 / 2）－（m*V1^2 / 2）＝m*[ (qVB)^2－(mg)^2 ] / [ 2*(qB)^2 ]
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