解题思路:(1)要使小球能够达到最高点,最高点的最小速度为零,根据动能定理求出电场强度的最小值.(2)根据动能定理求出小球第二次回到a点的速度,抓住到达最高点时小球对轨道恰好无压力,通过径向的合力提供向心力,求出磁感应强度的大小.
(1)小球恰能通过a点,小球第一次到达a点的速度为0,
由动能定理有:qER-mgR=0…①
故E=
mg
q…②
(2)设第二次到达a点的速度为vn,由动能定理有:qER=
1
2m
v2a…③
到达最高点时小球对轨道恰好无压力,由牛顿第二定律有:mg+qvaB=
m
v2a
R…④
联立②③④得B=
m
q
g
2R
答:(1)电场强度至少为[mg/q].
(2)匀强磁场的磁感应强度B=
m
q
g
2R.
点评:
本题考点: 动能定理的应用;牛顿第二定律;带电粒子在匀强电场中的运动;带电粒子在匀强磁场中的运动.
考点点评: 本题综合考查了动能定理、牛顿第二定律,综合性较强,知道在最高点小球对轨道压力为零时向心力的来源.