15.(13分)"翻滚过上车"的物理原理可以用如图所示装置演示。光滑斜槽轨道AD与半径为的竖直圆轨道(圆心为O)相连,AD与圆O相切于D点,B为轨道的最低点,。质量的小球从距D点处由静止开始下滑,然后冲上光滑的圆形轨道(取,,)。求:
(1)求小球进入圆轨道B点时对轨道压力;
(2)计算分析小球能否通过竖直圆轨道的最高点C,并说明理由。
16.(13分)如图所示,相距为d、板间电压为U的平行金属板M、N间有垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场;在pOy区域内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场;pOx区域为无场区.一正离子沿平行于金属板、垂直磁场射入两板间并做匀速直线运动,从H(0,a)点垂直y轴进入第Ⅰ象限,经Op上某点离开磁场,最后垂直x轴离开第Ⅰ象限.求:
(1)离子在金属板M、N间的运动速度;
(2)离子的比荷;
(3)离子在第Ⅰ象限的磁场区域和无场区域内运动的时间之比.