在某空间存在着水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示,一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内,其圆心为O点,半径R=1.8m,OA连线在竖直方向上,AC弧对

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

在某空间存在着水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示,一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内,其圆心为O点,半径R=1.8m,OA连线在竖直方向上,AC弧对应的圆心角θ=37°.今有一质量m=3.6×10-4kg、电荷量q=+9.0×10-4C的带电小球(可视为质点),以v0=4.0m/s的初速度沿水平方向从A点射入圆弧轨道内,一段时间后从C点离开,小球离开C点后做匀速直线运动.已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,不计空气阻力,求:
(1)匀强电场的场强E;
(2)小球射入圆弧轨道后的瞬间对轨道的压力.
魔方格

◎ 答案

(1)当小球离开圆弧轨道后,对其受力分析如图所示:

魔方格

由平衡条件得:F=qE=mgtanθ
代入数据解得:E=3N/C 
答:匀强电场的场强为:E=3N/C.
(2)小球从进入圆弧轨道到离开圆弧轨道的过程中,由动能定理得:
FRsinθ-mgR(1-cosθ)=
mv2
2
-
m
v20
2

代入数据得:v=5m/s
F =qvB=
mg
cosθ

解得:B=1T
分析小球射入圆弧轨道瞬间的受力情况如图所示:
由牛顿第二定律得:F N=Bqvo-mg=
m
v20
R

代入数据得:FN=3.2×10-3 N 
由牛顿第三定律得,小球对轨道的压力为:FN=3.2×10-3 N 
答:小球射入圆弧轨道后的瞬间对轨道的压力为:FN=3.2×10-3 N

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“在某空间存在着水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示,一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内,其圆心为O点,半径R=1.8m,OA连线在竖直方向上,AC弧对…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】,【动能定理】,【带电粒子在复合场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐