(1)小球在最高点所受的洛伦兹力f；(2)小球的初速度v0.如图所示,一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R＝0.50m的绝缘光滑槽轨．槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应

Question

(1)小球在最高点所受的洛伦兹力f； (2)小球的初速度v0.
如图所示,一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R＝0.50 m的绝缘光滑槽轨．槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B＝0.50 T．有一个质量m＝0.10 g,带电荷量为q＝＋1.6×10－3 C的小球在水平轨道上向右运动．若小球恰好能通过最高点,重力加速度g＝10 m/s2.试求：(1)小球在最高点所受的洛伦兹力f；(2)小球的初速度v0.

Answer 1

（1）设小球在最高点的速度为v,则小球在最高点所受洛伦兹力 ①
方向竖直向上.由于小球恰好能通过最高点,故小球在最高点由洛伦兹力和重力共同提供向心力,即 ②
将①代入②式求解可得v=1 m/s,N
（2）由于无摩擦力,且洛伦兹力不做功,所以小球在运动过程中机械能守恒,由机械能守恒定律可得 ③
其中 ④
求解可得m/s.