如圖所示，一半徑為R的光滑絕緣半圓軌道BC豎直放置。在BC右側存在一水平向左，大小為E1=3mg4q的勻強電場，左側存在一豎直向上的大小為E2=mgq的勻強電場和一垂直于紙面向里的圓形磁場（圖中未畫出），磁感應強度B=mqgR。一電量為+q,質量為m的帶電小球（可視為質點）在B點以一定的初速度進入半圓軌道，恰好能夠通過最高點C點。已知重力加速度為g,sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
（1）若小球在B點電勢能為0，則在圓弧軌道上運動過程中，具有的最大電勢能Ep；
（2）小球經過B點時對圓弧軌道的壓力大小；
（3）若小球離開C點后，能再次沿與BC夾角為30°的速度方向返回到B點，則圓形磁場的最小面積為多大。
3
mg
4
q
mg
q
m
q
g
R
【答案】（1）若小球在B點電勢能為0，則在圓弧軌道上運動過程中，具有的最大電勢能為mgR；
（2）小球經過B點時對圓弧軌道的壓力大小為mg；
（3）若小球離開C點后，能再次沿與BC夾角為30°的速度方向返回到B點，則圓形磁場的最小面積為。
3
4
（2）小球經過B點時對圓弧軌道的壓力大小為
27
4
（3）若小球離開C點后，能再次沿與BC夾角為30°的速度方向返回到B點，則圓形磁場的最小面積為
21
16
π
R
2
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有，未經書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：84引用：1難度：0.3
相似題
-
1．如圖所示，ABC為光滑的固定在豎直面內的半圓形軌道，軌道半徑為R=0.4m,A、B為半圓軌道水平直徑的兩個端點，O為圓心．在水平線MN以下和豎直線OQ以左的空間內存在豎直向下的勻強電場，電場強度E=1.0×106N/C．現(xiàn)有一個質量m=2.0×10-2kg,電荷量q=2.0×10-7C的帶正電小球（可看作質點），從A點正上方由靜止釋放，經時間t=0.3s到達A點并沿切線進入半圓軌道，g=10m/s2，不計空氣阻力及一切能量損失，求：
（1）小球經過C點時對軌道的壓力大小；
（2）小球經過B點后能上升的最大高度．發(fā)布：2024/12/29 20:0:1組卷：751引用：4難度：0.5 -
2．11H、12H、13H三個原子核，電荷均為e,質量之比為1：2：3，如圖所示，它們以相同的初速度由P點平行極板射入勻強電場，在下極板的落點為A、B、C，已知上極板帶正電，原子核不計重力，下列說法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 21:30:1組卷：374引用：5難度：0.6 -
3．如圖，在豎直平面內，一半徑為R的半圓形軌道與水平軌道在B點平滑連接．半圓形軌道的最低點為B、最點高為C，圓心為O．整個裝置處水平向左的勻強電場中．現(xiàn)讓一質量為m、電荷量為q的帶正電小球（可視為質點），從水平軌道的A點靜止釋放，到達B點時速度為．當小球過C點時撤去電場，小球落到水平軌道上的D點．已知A、B間的距離為5gRR，重力加速度為g,軌道絕緣且不計摩擦和空氣阻力，求：103
（1）該勻強電場場強E的大??；
（2）A、D間的距離；
（3）小球經過半圓形軌道某點P（圖中未畫出）時，所受合外力方向指向圓心O，求小球過P點時對軌道壓力的大小．發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：59引用：2難度：0.7