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如图所示，质量为m、带电量为-q的小球在光滑导轨上运动，竖直半圆形滑环的半径为R，跟斜轨在B点相切．小球在A点时的初速度为V0，方向和斜轨平行．整个装置放在方向竖直向下，电
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，质量为m、带电量为-q的小球在光滑导轨上运动，竖直半圆形滑环的半径为R，跟斜轨在B点相切．小球在A点时的初速度为V
0
，方向和斜轨平行．整个装置放在方向竖直向下，电场强度为E的匀强电场中，斜轨的高为H，试问：
（1）设小球能到达B点，那么，小球在B点对圆环的压力为多少？
（2）在什么条件下，小球可以匀速沿半圆环到达最高点，这时小球的速度多大？
◎ 答案
（1）A到B过程电场力与重力做功，根据动能定理：-qEH+mgH=
1
2
m
v
2B
-
1
2
m
v
20
，
在B点受重力、电场力和轨道的支持力，合力提供向心力，得：F-mg+qE=m
v
2B
R
联立以上公式，求得：F=
2mgH-2qEH+m
v
20
R
+mg-qE
根据牛顿第三定律，轨道对小球的压力等于小球对轨道的压力，即
2mgH-2qEH+m
v
20
R
+mg-qE；
（2）小球可以匀速沿半圆环到达最高点，根据动能定理可知，重力和电场力平衡，故mg=qE；
故小球动能一直不变，到达最高点速度为v
0
；
答：（1）小球在B点对圆环的压力为
2mgH-2qEH+m
v
20
R
+mg-qE；
（2）在mg=qE的条件下，小球可以匀速沿半圆环到达最高点，这时小球的速度为v
0
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，质量为m、带电量为-q的小球在光滑导轨上运动，竖直半圆形滑环的半径为R，跟斜轨在B点相切．小球在A点时的初速度为V0，方向和斜轨平行．整个装置放在方向竖直向下，电…”主要考查了你对 【向心力】，【牛顿第二定律】，【电势能】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/336486.html
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