Question

如圖所示的環(huán)狀軌道處于豎直面內(nèi)，它由半徑分別為R和2R的兩個(gè)半圓軌道、半徑為R的兩個(gè)四分之一圓軌道和兩根長(zhǎng)度分別為2R和4R的直軌道平滑連接而成。以水平線MN和PQ為界，空間分為三個(gè)區(qū)域，區(qū)域I和區(qū)域Ⅲ有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域I和Ⅱ有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小環(huán)穿在軌道內(nèi)，它與兩根直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（0<μ<1），而軌道的圓弧形部分均光滑。在電場(chǎng)中靠近C點(diǎn)的地方將小環(huán)無初速釋放，設(shè)小環(huán)電量保持不變（已知區(qū)域I和II的勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)大小為，重力加速度為g）。求：
（1）小環(huán)在第一次通過軌道最高點(diǎn)A時(shí)的速度v_A的大��；
（2）小環(huán)在第一次通過軌道最高點(diǎn)A時(shí)受到軌道的壓力N的大��；
（3）若從C點(diǎn)釋放小環(huán)的同時(shí)，在區(qū)域II再另加一垂直于軌道平面向里的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)，其場(chǎng)強(qiáng)大小為，則小環(huán)在兩根直軌道上通過的總路程多大？

Answer 1

(1)(2)(3)見解析

解析