7.(丰台区2008-2009学年度第一学期期末考试)22.(14分)在某空间存在着水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示,一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内,其圆心为O点,半径R = 1.8 m,OA连线在竖直方向上,AC弧对应的圆心角θ = 37°。今有一质量m = 3.6×104 kg、电荷量q = +9.0×104 C的带电小球(可视为质点),以v0 = 4.0 m/s的初速度沿水平方向从A点射入圆弧轨道内,一段时间后从C点离开,小球离开C点后做匀速直线运动。已知重力加速度g = 10 m/s2,sin37° = 0.6,cos370=0.8,不计空气阻力,求:

  (1)匀强电场的场强E;

  (2)小球射入圆弧轨道后的瞬间对轨道的压力。

解:

(1)当小球离开圆弧轨道后,对其受力分析如图所示,

由平衡条件得:F = qE = mgtan         (2分)

代入数据解得:E =3 N/C              (1分)

(2)小球从进入圆弧轨道到离开圆弧轨道的过程中,由动能定理得:

F      (2分)

代入数据得:              (1分)

               (2分)

解得:B=1T                   (2分)

分析小球射入圆弧轨道瞬间的受力情况如图所示,

由牛顿第二定律得:     (2分)

代入数据得:          (1分)

由牛顿第三定律得,小球对轨道的压力

              (1分)

 0  136549  136557  136563  136567  136573  136575  136579  136585  136587  136593  136599  136603  136605  136609  136615  136617  136623  136627  136629  136633  136635  136639  136641  136643  136644  136645  136647  136648  136649  136651  136653  136657  136659  136663  136665  136669  136675  136677  136683  136687  136689  136693  136699  136705  136707  136713  136717  136719  136725  136729  136735  136743  447348 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网