问题 计算题

如图所示,MN是一段在竖直平面内半径为1m的光滑的1/4圆弧轨道,轨道上存在水平向右的匀强电场。轨道的右侧有一垂直纸面向内的匀强磁场,磁感应强度为B1=0.1T。现有一带电量为+1C质量为100g的带电小球从M点由静止开始自由下滑,恰能沿NP方向做直线运动,并进入右侧的复合场。(NP沿复合场的中心线) 已知AB板间的电压为UBA=2V,板间距离d=2m,板的长度L=3m,若小球恰能从板的边沿飞出,NP沿复合场的中心线,g取10m/s2。试求:

(1)小球运动到N点时的速度v;

(2)水平向右的匀强电场电场强度E;

(3)复合场中的匀强磁场的磁感应强度B2

答案

解:(1)小球沿NP做直线运动,由平衡条件:mg=qvB1

得v=10 m/s

(2)小球从M到N的过程中,由动能定理:mgR+qER=

带入数据得:E=4N/C

(3)在板间复合场小球受电场力qU/d=1N/C与重力平衡,故小球做匀速圆周运动设运动半径为R,由几何知识:R2=L2+(R-d/2)2

得R=5m

由qvB2=mv2/R

得:B2=0.2T

选择题
不定项选择 A3/A4型题