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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...

manfen5.com 满分网如图所示,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.
磁场力对小球不做功,向右运动时,对轨道的压力最小,向左运动时,对轨道的压力最大;根据向心力公式和机械能守恒联立即可求解. 【解析】 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= 通过最低时对轨道的最大压力为 F,则F=mg+qvB+ 小球由最高点到最低点的过程中,机械能守恒,有 mgR= 联立可得:;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.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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