Question

如圖所示的環狀軌道處于豎直面內，它由半徑分別為R和2R的兩個半圓軌道、半徑為R的兩個四分之一圓軌道和兩根長度分別為2R和4R的直軌道平滑連接而成。以水平線MN和PQ為界，空間分為三個區域，區域I和區域Ⅲ有磁感應強度為B的水平向里的勻強磁場，區域I和Ⅱ有豎直向上的勻強電場。一質量為m、電荷量為+q的帶電小環穿在軌道內，它與兩根直軌道間的動摩擦因數為μ（0<μ<1），而軌道的圓弧形部分均光滑。在電場中靠近C點的地方將小環無初速釋放，設小環電量保持不變（已知區域I和II的勻強電場強大小為，重力加速度為g）。求：
（1）小環在第一次通過軌道最高點A時的速度v_A的大小；
（2）小環在第一次通過軌道最高點A時受到軌道的壓力N的大��；
（3）若從C點釋放小環的同時，在區域II再另加一垂直于軌道平面向里的水平勻強電場，其場強大小為，則小環在兩根直軌道上通過的總路程多大？

Answer 1

(1)(2)(3)見解析

解析