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.
【解析】(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
………………………………………… 2分
………………………………………… 1分
(3)要小球完成圆周运动的条件是在最高点满足:
………………………………………… 1分
又因从M点到最高点据动能定理有:
………………………………………… 1分
由以上可得
………………………………………… 1分