试题分析:(1)设带电体通过C点时的速度为v
C,依据牛顿第二定律:
---------------------------------1分
解得
------------------------------1分
(2)设带电体从最高点C落至水平轨道上的D点经历的时间为
,根据运动的分解有:
------------------------------------1分
-----------------------------2分
联立解得
-------------------------------1分
(3)设带电体通过B点时的速度为v
B,设轨道对带电体的支持力大小为
,带电体在B点时,根据牛顿第二定律有
--------1分
带电体从B运动到C的过程中,依据动能定理:
---------------------------2分
联立解得
-------------------------------------1分
根据牛顿第三定律,带电体对轨道的压力
--------------1分
(4)由P到B带电体作加速运动,故最大速度一定出现在从B经C到D的过程中.在此过程中只有重力和电场力做功,这两个力大小相等,其合力与重力方向成45o夹角斜向右下方,故最大速度必出现在B点右侧对应圆心角为45 o处.
设小球的最大动能为
,根据动能定理有:
-----------2分
解得
(或
)--------------------1分
点评:做此类型的题目,需要根据圆周运动知识分析最高点或者最低点的速度,然后根据能量守恒定律分析解题