题目内容
如图所示,在水平绝缘轨道的末端N处,平滑连接一个半径为R的光滑绝缘的半圆形轨道,整个空间存在一个场强大小,方向水平向左的匀强电场,并在半圆轨道区域内还存在一个垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度。现在有一个带正电的小物块(可看作质点),质量为m,电量为,从距N点的地方静止释放。已知物块与水平轨道之间的动摩擦因数,重力加速度取g,求:
(1)小物块运动到轨道的最高点P时,小物块对轨道的压力;
(2)小物块从P点离开半圆轨道后,又落在水平轨道距N点多远的地方。
(1) 物块对轨道的压力为4mg,方向竖直向上 (2)
【解析】
试题分析:(1)小物块从水平轨道上释放后一直到P点,由动能定理可得: (3分)
解得: (1分)
在P点,由受力分析,可得: (3分)
可得: (1分)
由牛顿第三定律,小物块对轨道的压力为4mg,方向竖直向上; (1分)
(2)小物块离开轨道后,水平方向做加速度向左的匀减速直线运动,竖直方向做自由落体运动,根据分位移公式,有: (2分)
(2分)
根据牛顿第二定律有: (2分)
解得: (2分)
考点:本题考查了匀电势差和电场强度的关系、带电粒子在匀强磁场中的运动、牛顿运动定律.
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