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在某空間存在著水平向右的勻強電場和垂直于紙面向里的勻強磁場,如圖所示,一段光滑且絕緣的圓弧軌道AC固定在紙面內(nèi),其圓心為O點,半徑R=1.8m,OA連線在豎直方向上,AC弧對應(yīng)的圓心角θ=37°.今有一質(zhì)量m=3.6×10-4kg、電荷量q=+9.0×10-4C的帶電小球(可視為質(zhì)點),以v0=4.0m/s的初速度沿水平方向從A點射入圓弧軌道內(nèi),一段時間后從C點離開,小球離開C點后做勻速直線運動.已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,不計空氣阻力,求:
(1)勻強電場的場強E;
(2)小球射入圓弧軌道后的瞬間對軌道的壓力.
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(1)當(dāng)小球離開圓弧軌道后,對其受力分析如圖所示:

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由平衡條件得:F=qE=mgtanθ
代入數(shù)據(jù)解得:E=3N/C 
答:勻強電場的場強為:E=3N/C.
(2)小球從進(jìn)入圓弧軌道到離開圓弧軌道的過程中,由動能定理得:
FRsinθ-mgR(1-cosθ)=
mv2
2
-
m
v20
2

代入數(shù)據(jù)得:v=5m/s
F =qvB=
mg
cosθ

解得:B=1T
分析小球射入圓弧軌道瞬間的受力情況如圖所示:
由牛頓第二定律得:F N=Bqvo-mg=
m
v20
R

代入數(shù)據(jù)得:FN=3.2×10-3 N 
由牛頓第三定律得,小球?qū)壍赖膲毫椋?span dealflag="1" mathtag="math" >FN=3.2×10-3 
答:小球射入圓弧軌道后的瞬間對軌道的壓力為:FN=3.2×10-3 N
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?德州一模)在某空間存在著水平向右的勻強電場和垂直于紙面向里的勻強磁場,如圖所示,一段光滑且絕緣的圓弧軌道AC固定在紙面內(nèi),其圓心為O點,半徑R=1.8m,OA連線在豎直方向上,AC弧對應(yīng)的圓心角θ=37°.今有一質(zhì)量m=3.6×10-4kg、電荷量q=+9.0×10-4C的帶電小球(可視為質(zhì)點),以v0=4.0m/s的初速度沿水平方向從A點射入圓弧軌道內(nèi),一段時間后從C點離開,小球離開C點后做勻速直線運動.已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,不計空氣阻力,求:
(1)勻強電場的場強E;
(2)小球射入圓弧軌道后的瞬間對軌道的壓力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)在某空間存在著水平向右的勻強電場和垂直于紙面向里的勻強磁場,如圖所示,一段光滑且絕緣的圓弧軌道AC固定在紙面內(nèi),其圓心為O點,半徑R=1.8m,OA連線在豎直方向上,AC弧對應(yīng)的圓心角θ=37°.今有一質(zhì)量m=3.6×10-4 kg、電荷量q=+9.0×10-4 C的帶電小球(可視為質(zhì)點),以v0=4.0m/s的初速度沿水平方向從A點射入圓弧軌道內(nèi),一段時間后從C點離開,小球離開C點后做勻速直線運動.已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計空氣阻力,求:
(1)勻強電場的場強大小E;
(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小B;
(3)小球射入圓弧軌道后的瞬間對軌道的壓力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)在某空間存在著水平向右的勻強電場E和垂直于紙面向里的勻強磁場B,如圖所示,一段光滑且絕緣的圓弧軌道AC固定在紙面內(nèi),其圓心為O點,半徑R=1.8m,OA連線在豎直方向上,AC弧對應(yīng)的圓心角θ=37°.今有一質(zhì)量m=3.6×10-4kg、電荷量q=+9.0×10-4C的帶電小球(可視為質(zhì)點),以v0=4.0m/s的初速度沿水平方向從A點射入圓弧軌道內(nèi),一段時間后從C點離開,小球離開C點后做勻速直線運動.已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計空氣阻力,求:
(1)勻強電場的場強E;
(2)小球剛離開C點時的速度大。
(3)小球剛射入圓弧軌道時,軌道對小球的瞬間支持力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)在某空間存在著水平向右的勻強電場和垂直于紙面向里的勻強磁場,如圖所示,一段光滑且絕緣的圓弧軌道AC固定在紙面內(nèi),其圓心為O點,半徑R=1.8m,OA連線在豎直方向上,AC弧對應(yīng)的圓心角θ=370.現(xiàn)有一質(zhì)量m=3.6×10-4kg電荷量q=+9.0×10-4C的帶電小球(可視為質(zhì)點),以v0=4.0m/s的初速度沿水平方向從A點射入圓弧軌道內(nèi),沿圓弧軌道運動并從C點離開,小球離開C點后做勻速直線運動.已知重力加速度g=10m/s2,
sin37°=0.6,cos37°=0.8.不計空氣阻力,求:
(1)勻強電場場強E的大小;
(2)小球從C點離開時的速度vC的大小
(3)小球射入圓弧軌道后的瞬間對軌道的壓力.

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科目:高中物理 來源:2012屆四川省成都市高二3月月考物理卷 題型:計算題

在某空間存在著水平向右的勻強電場和垂直于紙面向里的勻強磁場,如圖所示,一段光滑且絕緣的圓弧軌道AC固定在紙面內(nèi),其圓心為O點,半徑R=1.8 m,OA連線在豎直方向上,AC弧對應(yīng)的圓心角θ=37°.今有一質(zhì)量m=3.6×10-4 kg,電荷量q=+9.0×10-4C的帶電小球(可視為質(zhì)點),以v0=4.0 m/s的初速度沿水平方向從A點射入圓弧軌道內(nèi),一段時間后從C點離開,小球離開C點后做勻速直線運動.已知重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,不計空氣阻力,求:

(1)勻強電場的場強E.

(2)小球射入圓弧軌道后的瞬間對軌道的壓力.

 

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