(1)小球在C点受重力、电场力和轨道的支持力处于平衡,电场力的方向一定是向左的,与电场方向相同,如图所示.因此小球带正电荷.
Ncosα=qE,Nsinα=mg 解得,小球带电荷量为 q=. (2)小球从A点释放后,沿圆弧轨道滑下,还受方向指向轨道的洛仑兹力f,但洛伦兹力不做功.在A到C的过程中,电场力和重力的合力做正功,从C到最低点的过程中,电场力和重力的合力做负功,由动能定理则知,小球通过C点时速度(设为v)最大, 由动能定理得:mv2=mgRsinα-qER(1-cosα) 通过C点的速度 v= (3)设小球经过最低点时的速度大小为V, 由动能定理得:mgR-qER=mV2 小球在最对低点:N-mg-qBV=m 所以小球对轨道的压力大小为: N=3mg+qB-2qE=mg+ 答:(1)求小球带正电荷,电荷量是. (2)小球在圆弧轨道上运动时的最大速度为. (3)小球运动至圆形轨道最低点时,小球对轨道的压力为mg+. |