如圖所示,固定在豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道,由一段斜直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成,圓形軌道半徑為R.一質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜直軌道上的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng).A點(diǎn)距軌道最低點(diǎn)的豎直高度為4R.已知重力加速度為g.
(1)求小物塊通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)C時(shí)速度v的大小和軌道對(duì)小物塊支持力F的大。
(2)現(xiàn)使小物塊帶電,其電荷量為+q,
a.若在空間加一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),小物塊仍從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí),軌道對(duì)小物塊的支持力為2F,求所加勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大;
b.若在空間加一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),小物塊仍從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí),軌道對(duì)小物塊的支持力為
F,求所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。