题目内容
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
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/s2)
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(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/s2)
分析:(1)对滑块滑动过程中,由动能定理,即可求解;
(2)在C点受力分析,由牛顿第二定律,结合向心力表达式与牛顿第三定律,即可求解.
(2)在C点受力分析,由牛顿第二定律,结合向心力表达式与牛顿第三定律,即可求解.
解答:解:(1)滑块滑动过程中洛伦兹力不做功,
由动能定理得:mgR-qER=
mvC2
得vC=
=
=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
FN-mg-qvCB=m
得:FN=mg+qvCB+m
=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.
由动能定理得:mgR-qER=
1 |
2 |
得vC=
|
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(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
FN-mg-qvCB=m
vC2 |
R |
得:FN=mg+qvCB+m
vC2 |
R |
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.
点评:考查牛顿第二、三定律,动能定理的应用,掌握向心力的表达式,注意动能定理的过程选取与功的正负,同时注意圆周运动最低点合外力不为零.
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