题目内容
如图所示，固定的光滑绝缘圆形轨道处于水平方向的匀强电场和匀强磁场中，已知圆形轨道半径R=2．00m，磁感应强度B＝1．00T，方向垂直于纸面向内，电场强度E=1．00×102V/m，方向水平向右。一个质量m＝4．00×10－2kg的小球（可视为质点）在轨道上的C点恰好处于静止状态，OC与竖直直径的夹角θ=37°(g取10m/s2,sin37°=0．6，计算结果要求保留三位有效数字)（1）求小球带何种电荷，电荷量q是多少？
（2）现将电场突然反向，但强弱不变，因电场的变化而产生的磁场可忽略不计，小球始终在圆弧轨道上运动，试求在小球运动过程中与初始位置的电势差最大值Um是多少？对轨道的最大压力是多大？
（20分）（1）由平衡条件F合=0有：
,
,带负电荷。
（2）电场反向后，电场力和重力的合力F大小仍为
不变，方向与竖直方向的夹角为θ=37°指向右下方,小球振动的平衡位置O’与OC的夹角为2θ=74°，根据运动的对称性有：小球振动的右端点与OO’的夹角也为2θ=74°，因∠COC’＝4θ=148°>θ+ 90°=117°故小球在运动过程中经过与O等高的D点时电势差最大，设为Um，由U=Ed有：Um＝ER(1+sinθ)=320V在平衡位置O’时小球的速度最大，但只有在小球从右向左通过O’点时对轨道的压力最大。在C到O’的过程中，由动能定理有：
，即v=6．00m/s小球向左经过平衡位置O’时，由
有：
，即
由牛顿第三定律有：
,,带负电荷。（2）电场反向后，电场力和重力的合力F大小仍为不变，方向与竖直方向的夹角为θ=37°指向右下方,小球振动的平衡位置O’与OC的夹角为2θ=74°，根据运动的对称性有：小球振动的右端点与OO’的夹角也为2θ=74°，因∠COC’＝4θ=148°>θ+ 90°=117°故小球在运动过程中经过与O等高的D点时电势差最大，设为Um，由U=Ed有：Um＝ER(1+sinθ)=320V在平衡位置O’时小球的速度最大，但只有在小球从右向左通过O’点时对轨道的压力最大。在C到O’的过程中，由动能定理有：，即v=6．00m/s小球向左经过平衡位置O’时，由有：，即由牛顿第三定律有： 
练习册系列答案
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案
目标测试系列答案
相关题目
如图所示，固定的光滑斜面上，重力为G的物体在一水平推力F作用下处于静止状态．若斜面的倾角为θ，则（ ）
如图所示，固定的光滑圆柱体半径R=
如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，滑块用轻绳系着绕过光滑的定滑轮O；现以大小不变的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升，运动到C点时速度达最大．已知：滑块质量为m，滑轮O到竖直杆的距离为d，∠OAO=37°、∠OCO=53°；求：
如图所示，固定的光滑倾斜杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧的下端固定在水平地面上的A 点，开始弹簧恰好处于原长h．现让圆环由静止沿杆滑下，滑到杆的底端（未触及地面）时速度恰好为零，已知当地的重力加速度大小为g．则在圆环下滑的整个过程中（ ）
如图所示，固定的光滑圆弧轨道ACB的半径为0.8m，A点与圆心O在同一水平线上，圆弧轨道底端B点与圆心在同一竖直线上．C点离B点的竖直高度为0.2m．物块从轨道上的A点由静止释放，滑过B点后进入足够长的水平传送带，传送带由电动机驱动按图示方向运转，不计物块通过轨道与传送带交接处的动能损失，物块与传送带间的动摩擦因数为0.1，g取10m/s2．若物块从A点下滑到传送带上后，又恰能返回到C点，