问题
计算题
（10分）如图所示，一光滑绝缘圆管轨道位于竖直平面内，半径为0.2m。以圆管圆心O为原点，在环面内建立平面直角坐标系xOy，在第四象限加一竖直向下的匀强电场，其他象限加垂直于环面向外的匀强磁场。一带电量为+1.0C、质量为0.1kg的小球（直径略小于圆管直径），从x坐标轴上的b点由静止释放，小球刚好能顺时针沿圆管轨道做圆周运动。（重力加速度g取10m/s2）
（1）求匀强电场的电场强度E；
（2）若第二次到达最高点a时，小球对轨道恰好无压力，求磁感应强度B ；
（3）求小球第三次到达最高点a时对圆管的压力。
答案
（1）1N/C （2）0.5T （3）
N
题目分析：（1）小球第一次刚好过最高点，此时速度v1=0
qER=mgR 2分
∴
=1N/C 2分
（2）小球第二次过最高点是速度为
，由动能定理可知
2分
又 
2分
以上两式可解得 
=0.5T 1分
（3）小球第三次过最高点时速度为，小球受圆管向下的压力为FN
2分
2分
解得 
=N 1分
根据牛顿第三定律可知
小球第三次到达最高点a时对圆管的压力为N 方向竖直向上 1分