Question

【題目】如圖所示，豎直放置的光滑圓環(huán)上，穿過一個(gè)絕緣小球，小球質(zhì)量為m，帶電量為q，整個(gè)裝置置于水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.今將小球從與環(huán)心O在同一水平線上的A點(diǎn)由靜止釋放，它沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)到環(huán)的最高點(diǎn)D時(shí)速度恰好為零，則：

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為多大?

(2)小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)環(huán)的壓力為多大?

Answer 1

【答案】（1）mg/q （2）5mg

【解析】小球在運(yùn)動(dòng)過程中受到重力、電場(chǎng)力與環(huán)的彈力作用，環(huán)的彈力對(duì)小球不做功；
（1）從A到D的過程中，由動(dòng)能定理得：-mgr+qEr=0-0，
解得：E=；
（2）從A到B的過程中，由動(dòng)能定理得：mgr+qEr=mv2-0
解得：v=2；
小球在B點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，環(huán)的支持力與重力的合力提供向心力，由牛頓第二定律得：

F-mg=m