如下圖所示,質(zhì)量為m=1 kg,電荷量為q=5×10-2 C的帶正電的小滑塊,從半徑為R=0.4 m的光滑絕緣圓孤軌道上由靜止自A端滑下.整個(gè)裝置處在方向互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.已知E=100 V/m,水平向右;B=1 T,方向垂直紙面向里.求:

(1)滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度;

(2)在C點(diǎn)時(shí)滑塊對(duì)軌道的壓力.(g=10 m/s2)

 

【答案】

(1)2 m/s (2)20.1 N

【解析】以滑塊為研究對(duì)象,自軌道上A點(diǎn)滑到C點(diǎn)的過(guò)程中,受重力mg,方向豎直向下;電場(chǎng)力qE,水平向右;洛倫茲力F=qvB,方向始終垂直于速度方向.

(1)滑塊滑動(dòng)過(guò)程中洛倫茲力不做功,由動(dòng)能定理得mgR-qER=mvC2

得vC=2 m/s.

(2)

在C點(diǎn),受到四個(gè)力作用,如右圖所示,由牛頓第二定律與圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)得

FN-mg-qvCB=m

得:FN=mg+qvCB+m=20.1   N

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.第一種較大               B.第二種較大

C.兩者一樣大               D.不能確定

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A.F1=mgsinθ           B.F1=          C.F2=mgcosθ          D.F2=

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A             B.

 C.           D.

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A.小物塊到達(dá)小車最右端時(shí)具有的動(dòng)能為F(l+x)

B.小物塊到達(dá)小車最右端時(shí),小車具有的動(dòng)能為Ffx

C.小物塊克服摩擦力所做的功為Ffl

D.小物塊和小車增加的機(jī)械能為Fx

 

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