复合场练习2
“复合场”练习题
1.如图4-8所示，半径为R 的圆环塑料管竖直放置，AG为该环的水平直径，且管的内径远小于环的半径，环的AG及其以下部分处于水平向左的匀强电场中，上半部分处在垂直纸面向里的磁感强度为B的匀强磁场中，管的内壁光滑，现将一质量为m，带电荷量为+q的小球从管中A点由静止释放．已知Eq=mg，求小球第二次分别通过最高点和最低点时对环的压力各为多少？
解析：设小球第二次通过最高点的速度为vc ,对全过程，由动能定理得：2qE 2R mgR
由以上两式解得vC 12mvC，又Eq= mg 26gR
2vC对小球在C点：FN qvCB mg m R
所以FN 5mg qB6gR
由牛顿第三定律可知，小球在C点对环的压力大小为：5mg qBgR
设小球第二次通过最低点的速度为vD 全过程由动能定理得：qE 3R mgR
解得vD 12mvD 0 2gR
/
N2vD对小球在最低点D:F mg m R
所以FN'= 9mg，由牛顿第三定律可知，小球在D点对环的压力大小为9mg.
2.一对平行金属板水平放置，板间距离为d，板间有磁感应强度为B的
水平向里的匀强磁场，将金属板连人如图4-10所示的电路，已知电源
内电阻为r，滑动变阻器的总电阻为R.现将开关S闭合，并调节滑动
触头P至右端长度为总长度的1，一质量为m，电荷量为q的带电质4
点从两板正中央左端以某 一初速度水平飞人场区时恰好做匀速圆周
运动．
(1)求电源的电动势；
(2)若将滑动变阻器的滑动触头P调到R的正中间位置，可以使原带电质点以水平直线从两板间穿过，求该质点进人磁场的初速度vo；
(2)若将滑动变阻器滑动触头P移到R的最左端，原带电质点恰好能从金属板边缘飞出，求质点飞出时的动能．
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