Question

【題目】質量為M的絕緣細管，做成一圓形軌道，豎直固定在水平面上，如圖所示。圓心與坐標原點重合，在I、II象限有垂直于軌道平面向外的勻強磁場，在IV象限有豎直向下的勻強電場。一個帶正電的小球，其電荷量為q、質量為m，從圖中位置由靜止釋放，第一次到達圓形軌道的最高點時剛好能通過。不計一切摩擦，小球的電荷量保持不變，圓形軌道的半徑為R，絕緣細管的內徑遠小于R，小球直徑略小于絕緣細管的內徑，小球可看成質點。求：

(1)電場強度E的大小；

(2)若小球第四次到最高點時，剛好對軌道無壓力，求磁感應強度B的大小。

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】

（1）第一次小球恰能達到最高點，到最高點速度為零，則：EqR=mgR

解得：

（2）小球第四次到達最高點時，對軌道無壓力，此時：

小球從開始到第四次到達最高點的過程，由動能定理可得：

聯立解得：