(14分)半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，如图14所示．珠子所受静电力是其重力的倍，将珠子从环上最低

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 匀速圆周运动/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(14分)半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，如图14所示．珠子所受静电力是其重力的倍，将珠子从环上最低位置A点由静止释放，求：

(1)珠子所能获得的最大动能是多少？
(2)珠子对圆环的最大压力是多少？                                    

◎ 答案

(1)mgr　(2)mg

◎ 解析

(1)设qE、mg的合力F合与竖直方向的夹角为θ，
因qE＝mg，所以tanθ＝＝，
则sinθ＝，cosθ＝，
则珠子由A点静止释放后在从A到B的过程中做加速运动，如图所
示．由题意知珠子在B点的动能最大，由动能定理得
qErsinθ-mgr(1-cosθ)=Ek，

解得Ek=mgr.
(2)珠子在B点对圆环的压力最大，设珠子在B点受圆环的弹力为FN，则FN－F合＝　
(mv2＝mgr)
即FN＝F合＋＝＋mg
＝mg＋mg＝mg.
由牛顿第三定律得，珠子对圆环的最大压力为mg.

◎ 知识点

    专家分析，试题“(14分)半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，如图14所示．珠子所受静电力是其重力的倍，将珠子从环上最低…”主要考查了你对  【匀速圆周运动】  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。

珠子 圆环 上套 知识点 绝缘
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