如图所示,某空间内存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,磁场方向垂直于纸面向里。一段半径R=1.8m的光滑绝缘圆弧轨道AC固定在场中,圆弧所在平面与纸面平行,圆心为O,半径OA在竖直方向上,圆弧所对应的圆心角θ=37°。现有一质量m=3.6×10 -4 kg、电荷量g=9.0×10 -4 C的带正电的小球(可视为质点),以v 0 =4.0m/s的速度沿水平方向由A点射入圆弧轨道,一段时间后小球从C点离开圆弧轨道。小球离开圆弧轨道后在场中做匀速直线运动。不计空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s 2 ,求:
问答题 匀强电场场强E的大小;
【正确答案】正确答案:带电小球离开轨道后在场中做匀速直线运动,其受合力为0。 对该小球进行受力分析可得 解得,F =mgtanθ=3.6×10 -4 ×10× =2.7×10 -3 N。 又因为F =qE,所以E=
【答案解析】
问答题 小球刚射入圆弧轨道瞬间对轨道压力的大小。
【正确答案】正确答案:设小球运动到C点时的速度为v,在小球沿轨道从A运动到C的过程中,根据动能定理有 qERsinθ-mgR(1-cosθ)= mv 0 2 。 解得v=5.0m/s。 小球由A点射入圆弧轨道瞬间,设小球对轨道的压力为N,小球的受力情况如下图所示, 根据牛顿第二定律有 离开轨道后做匀速直线运动还有:qvB=
【答案解析】