Question

如圖所示，固定的半圓弧形光滑軌道置于水平方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，軌道圓弧半徑為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向外，電場強(qiáng)度為E，方向水平向左．一個質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))放在軌道上的C點(diǎn)恰好處于靜止，圓弧半徑OC與水平直徑AD的夾角為α(sinα＝0.8)

(1)求小球帶何種電荷？電荷量是多少？并說明理由．

(2)如果將小球從A點(diǎn)由靜止釋放，小球在圓弧軌道上運(yùn)動時，對軌道的最大壓力的大小是多少？

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)小球在C點(diǎn)受重力、電場力和軌道的支持力處于平衡，電場力的方向一定是向左的，與電場方向相同，如圖所示．因此小球帶正電荷． 　　 　　則有 　　小球帶電荷量　　(1) 　　(2)小球從A點(diǎn)釋放后，沿圓弧軌道滑下，還受方向指向軌道的洛侖茲力f，力f隨速度增大而增大，小球通過C點(diǎn)時速度(設(shè)為v)最大，力f最大，且qE和mg的合力方向沿半徑OC，因此小球?qū)�軌道的壓力最大�?/P> 　　由　　(2) 　　通過C點(diǎn)的速度 　　小球在重力、電場力、洛侖茲力和軌道對它的支持力作用下沿軌道做圓周運(yùn)動，有 　　　　(3) 　　最大壓力的大小等于支持力