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如图所示,绝缘光滑斜槽轨道与一竖直放置半径为R=0.5m的绝缘光滑圆形轨道相接,圆形轨道处在如图所示的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T。有一质量m=1×10―4kg、电荷量q=1.6×10―3C的带正电球,从斜槽上A点由静止滑下,当A距地面高H多大时,球恰能通过圆轨道的最高点。
解:在圆弧的最高点,小球做圆周运动,受力分析如图,由牛顿第二运动定律得: mg+N―qvB=mv2/R (3分)当N=0时,小球在最高点具有最小速度,即 mg―qvB= mv2/R 10-3-0.8×10-3v=2×10­-4v2 v=1m/s,(v=-5m/s舍去)(3分)小球从AC过程利用动能定理, mg(H-2R)=mvC2/2-01×10­-4×10×(H-2×0.5)=1/2×10­-4×12H=1.05m (4分)
练习册系列答案
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如图所示,绝缘弹簧的下端固定在光滑斜面底端,弹簧与斜面平行,带电小球Q(可视为质点)固定在绝缘斜面上的M点,且在通过弹簧中心的直线ab上.现将与Q大小相同,带电性也相同的小球P,从直线ab上的N点由静止释放,若两小球可视为点电荷.在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中,下列说法中正确的是(  )

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如图所示,绝缘光滑斜槽轨道与一竖直放置的半径为R=0.5 m的绝缘光滑圆形轨道相接,圆形轨道处在如图所示的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5 T.有一质量m=1×10-4 kg、电荷量q=1.6×10-3 C的带正电小球,从斜槽上A点由静止滑下,当A距地面高度H为_________________,小球恰能通过圆轨道的最高点.

 

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