Question

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=1.8m,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=3.6×10-4 kg，电荷量q=+9.0×10-4C的带电小球(可视为质点)，以v0=4.0m／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,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。

Answer 1

解：（1）当小球离开圆弧轨道后，对其受力分析，由平衡条件得：F电=qE=mgtanθ ----------（2分）
代入数据解得：E=3N/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电 ③ ----------（3分）
代入数据得：----------（1分）
由----------（1分），解得：B=1T ----------（1分）

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，小球对轨道的压力为 ----------（1分）