问题
问答题
如图所示,半径为R的半圆形槽放在粗糙的水平地面上,槽内部光滑,其质量为M.匀强磁场与槽面垂直向内,将质量为m的带电小球自槽口A处由静止释放,小球到达槽最低点C时,恰好对槽无压力.整个过程中M对地始终静止,问:
(1)小球第一次运动到C点时,速度大小为多少?
(2)小球在以后运动过程中,半圆形槽对地面的最大压力是多少?

答案
(1)从A至C
mgR=
mv21 2
v=2gR
故第一次运动到C点时的速度为
.2gR
(2)小球由右向左运动到槽最低点时,小球对槽压力最大,槽对地压力最大
对球 F-mg-qvB=mv2 R
又小球由左向右运动到最低点时,对小球
qvB-mg=mv2 R
则 F=2(mg+m
)=6mgv2 R
当小球运动到最低点时,槽对地压力FM=6mg+Mg
故槽对地面的最大压力为FM=6mg+Mg.