题目内容
如图所示,一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R=0.50m的绝缘光滑槽轨。槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B=0.50T。有一个质量m=0.10g、带电量为q=+1.6×10-3C的小球在水平轨道上向右运动。若小球恰好能通过最高点,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小球在最高点所受的洛伦兹力F;
(2)小球的初速度v0。
(1)F=8×10-4N(2)v0=4.58m/s
解析试题分析:(1)设小球在最高点的速度为v,则由题意和左手定则得:
,方向竖直向上 ………………①
由于小球恰好能通过最高点,由牛顿第二定律有:
………………②
联解①②代入数据得:
F=8×10-4N ………………③
(2)由于轨道光滑,且洛伦兹力不做功,由机械能守恒定律可得:
………………④
………………⑤
联解④⑤代入数据得:
v0=4.58m/s ………………⑥
考点:考查了带电粒子在磁场中的运动,牛顿第二定律,机械能守恒定律
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