Question

（09年湛江二中月考）（16分）设在地面上方的真空室内，存在着方向水平向右的匀强电场和方向垂直于纸面向内的匀强磁场，如图所示. 一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内，其圆心为O点，半径R=1.8m，O、A连线在竖直方向上，AC弧对应的圆心角θ=37°，今有一质量m=3.6×10^－4kg、电荷量q=+9.0×10^－4C的带电小球，以=4.0m/s的初速度沿水平方向从A点射入圆弧轨道内，一段时间后从C点离开，此后小球做匀速直线运动，重力加速度g=10m/s²，  求：

（1）匀强电场的场强E；

（2）小球射入圆弧轨道后的瞬间，小球对轨道的压力。

Answer 1

解析：（1）小球在C点的受力图如图所示（2分）

 

         ①  （2分）

 

       代入数据  得E=3.0N/C  ②（1分）

 

（2）小球在A点，有  ③（2分）

 

       小球从A点运动到C点，有

 

         ④（3分）

 

       代入数据   得=5.0m/s  ⑤（1分）

 

       小球在C点，有  ⑥（2分）

 

       代入数据  得N_A=3.2×10^－3N   ⑦  （2分）

 

       小球射入圆弧轨道后瞬间，小球对轨道的压力为3.2×10^－3N，方向向下。（1分）