如图所示,质量为m、电量为q的带正电小球,可在半径为R的半圆形光滑绝缘轨道两端点M、N之间来回滚动,磁场方向垂直于轨道平面向外,现在M点将小球由静止释放,若小球在往返运-物理

题目简介

如图所示,质量为m、电量为q的带正电小球,可在半径为R的半圆形光滑绝缘轨道两端点M、N之间来回滚动,磁场方向垂直于轨道平面向外,现在M点将小球由静止释放,若小球在往返运-物理

题目详情

如图所示,质量为m、电量为q的带正电小球,可在半径为R的半圆形光滑绝缘轨道两端点M、N之间来回滚动,磁场方向垂直于轨道平面向外,现在M点将小球由静止释放,若小球在往返运动过程中通过最低时对轨道的最小压力恰为零.求小球通过最低时对轨道的最大压力和该磁场的磁感强度的大小.360优课网
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

磁场力不改变速度的大小,故小球向左和向右通过轨道最低点速度的大小是相等的,但磁场力的方向相反.
最低时对轨道的最小压力恰为零,即 qvB-mg=m
v2
R

通过最低时对轨道的最大压力为 F,则F=mg+qvB+m
v2
R

小球由最高点到最低点的过程中,机械能守恒,有 mgR=class="stub"1
2
mv2

联立可得:B=
3m
2gR
2Rq
;F=6mg
答:小球通过最低时对轨道的最大压力F=6mg,该磁场的磁感强度的大小为B=
3m
2gR
2Rq

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