试题与答案

如图所示,MN是一段在竖直平面内半径为1m的光滑的1/4圆弧轨道,轨道上存在水平

题型:计算题

题目:

如图所示,MN是一段在竖直平面内半径为1m的光滑的1/4圆弧轨道,轨道上存在水平向右的匀强电场。轨道的右侧有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B1=0.1T。现有一带电荷量为1C、质量为100g的带正电小球从M点由静止开始自由下滑,恰能沿NP方向做直线运动,并进入右侧的复合场(NP沿复合场的中心线)。已知AB板间的电压为UBA=2V,板间距离d=2m,板的长度L=3m,若小球恰能从板的边沿飞出,g取10m/s2。求:

(1)小球运动到N点时的速度v

(2)水平向右的匀强电场的电场强度E

(3)复合场中的匀强磁场的磁感应强度B2

答案:

解:(1)小球沿NP做直线运动,由平衡条件可得:

mgqvB1

v=10m/s

(2)小球从M点到N点的过程中,由动能定理得:

mgRqERmv2

代入数据解得:E=4N/C

(3)在板间复合场小球受电场力

qUBA/d=1N/C,与重力平衡

故小球做匀速圆周运动

设运动半径为R′,由几何知识得:

R2L2+(R′-)2

解得:R′=5m

qvB2mv2/R′,解得:B2=0.2T

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