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如图所示，一光滑绝缘圆管轨道位于竖直平面内，半径为0.2m．以圆管圆心O为原点，在环面内建立平面直角坐标系xOy，在第四象限加一竖直向下的匀强电场，其他象限加垂直于环面向
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，一光滑绝缘圆管轨道位于竖直平面内，半径为0.2m．以圆管圆心O为原点，在环面内建立平面直角坐标系xOy，在第四象限加一竖直向下的匀强电场，其他象限加垂直于环面向外的匀强磁场．一带电量为+1.0C、质量为0.1kg的小球（直径略小于圆管直径），从x坐标轴上的b点由静止释放，小球刚好能顺时针沿圆管轨道做圆周运动．（重力加速度g取10m/s
2
）
（1）求匀强电场的电场强度E；
（2）若第二次到达最高点a时，小球对轨道恰好无压力，求磁感应强度B；
（3）求小球第三次到达最高点a时对圆管的压力．
◎ 答案
（1）小球第一次刚好过最高点，此时速度v
1
=0
根据动能定理得，qER-mgR=0
∴
E=
mg
q
=1N/C
（2）小球第二次过最高点是速度为v
2
，由动能定理可知
2qER-mgR=
1
2
m
v
22
又
mg+q
v
2
B=m
v
22
R
．
以上两式可解得
B=
m
q
g
2R
=0.5T
（3）小球第三次过最高点时速度为，小球受圆管向下的压力为F
N
3qER-mgR=
1
2
m
v
23
mg+q
v
3
B+
F
N
=m
v
23
R
解得
F
N
=(3-
2
)mg
=
(3-
2
)
N
根据牛顿第三定律可知
小球第三次到达最高点a时对圆管的压力为
(3-
2
)
N方向竖直向上．
答：（1）匀强电场的电场强度为1N/C．（2）磁感应强度B为0.5T．（3）小球第三次到达最高点a时对圆管的压力为
(3-
2
)
N，方向竖直向上．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，一光滑绝缘圆管轨道位于竖直平面内，半径为0.2m．以圆管圆心O为原点，在环面内建立平面直角坐标系xOy，在第四象限加一竖直向下的匀强电场，其他象限加垂直于环面向…”主要考查了你对 【动能定理】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/364633.html
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