问题 计算题

如图所示,有位于竖直平面上的半径为R的圆形光滑绝缘轨道,其上半部分处于竖直向下、场强为E的匀强电场中,下半部分处于水平向里的匀强磁场中。质量为m,电量为q的带正电小球,从轨道的水平直径的M端由静止释放,若小球在某一次通过最低点时对轨道的压力为零,求:

(1)磁感强度B的大小。

(2)小球对轨道最低点的最大压力。

(3)若要小球在圆形轨道内作完整的圆周运动,小球从轨道的水平直径的M端下滑的最小速度。

答案

(1)(2)(3)

(1)设小球向右通过最低时的速率为v,据题有:

(2)小球向左通过最低点时对轨道的压力最大

           …………………………………………    3分

                …………………………………………    3分

(3)要小球完成圆周运动的条件是在最高点满足:

        …………………………………………    2分

又因从M点到最高点据动能定理有:

…………………………………………3分

由以上可得

     …………………………………………    3分

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