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精英家教网如图,光滑的圆槽固定不动,处于水平向里的匀强磁场中,一带正电小球从与圆心等高处由静止沿圆槽下滑,到达最低点.已知小球质量m=0.1g,电量q=1.0×10-6C  圆槽半径 R=1.25m,磁感应强度B=2×102T(g=10m/s2
求:小球在最低点对圆槽的压力?
分析:小球运动到最低点时,受轨道竖直向上的支持力、竖直向下的重力和洛伦兹力,由左手定则可知洛伦兹力方向竖直向下,三力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律和动能定理求解即可.
解答:解:根据动能定理:mgR=
1
2
mv2

代入数据解得:v=5m/s
在最低点,小球受受轨道竖直向上的支持力、竖直向下的重力和洛伦兹力,由左手定则可知洛伦兹力方向竖直向下
故:FN-qvB-mg=
mv2
R
                   
代入数据解得:FN=4×10-3N    
依据牛顿第三定律,知小球对轨道的压力大小为4×10-3N,方向竖直向下
答:小球在最低点对圆槽的压力为4×10-3N,方向竖直向下
点评:解决本题的关键知道小球在最低点向心力的来源,结合牛顿第二定律和动能定理进行求解,以及掌握左手定则判断洛伦兹力方向、电荷运动方向和磁感应强度方向的关系.
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