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如图所示,质量为m=1kg,电荷量为q=5×10-2C的带正电的小滑块,从半径为R=0.4m的光滑绝缘1/4圆孤轨道上由静止自A端滑下.整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中.已知E=100V/m,水
如图所示,质量为m=1kg,电荷量为q=5×10
-2
C的带正电的小滑块,从半径为R=0.4m的光滑绝缘
1
4
圆孤轨道上由静止自A端滑下.整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中.已知E=100V/m,水平向右;B=1T,方向垂直纸面向里.求:
(1)滑块到达C点时的速度;
(2)在C点时滑块对轨道的压力.(g=10m/s
2
)
物理
人气:867 ℃
时间:2019-12-13 03:01:56
优质解答
(1)滑块滑动过程中洛伦兹力不做功,
由动能定理得:mgR-qER=
1
2
mv
C
2
得v
C
=
2(mg-qE)R
m
=
2(1×10-5×1
0
-2
)×0.4
1
=2 m/s.
(2)在C点,受到四个力作用,如右图所示,由牛顿第二定律与圆周运动知识得
F
N
-mg-qv
C
B=m
v
C
2
R
得:F
N
=mg+qv
C
B+m
v
C
2
R
=20.1 N;
由牛顿第三定律可知,滑块对轨道的压力为20.1 N;
答:(1)滑块到达C点时的速度2 m/s;
(2)在C点时滑块对轨道的压力20.1 N.
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