半徑為r的絕緣光滑圓環固定在豎直平面內，環上套有一質量為m、帶正電荷的小球，空間存在水平向右的勻強電場，如圖所...

問題詳情：

半徑為r的絕緣光滑圓環固定在豎直平面內，環上套有一質量為m、帶正電荷的小球，空間存在水平向右的勻強電場，如圖所示，小球所受電場力是其重力的倍，將小球從環上最低點位置A點由靜止釋放，則：

(1)小球所能獲得的最大動能是多大；

(2)小球對環的最大壓力是多大．

【回答】

解析　

(1)因qE＝mg，所以qE、mg的合力F合與豎直方向夾角tan θ＝＝，即θ＝37°，

則小球由A點靜止釋放後從A到B過程中做加速運動，如圖所示，B點動能最大，由動能定理得

qErsin θ－mgr(1－cos θ)＝Ek

解得B點動能即最大動能Ek＝mgr.

(2)設小球在B點受圓環*力為FN，由牛頓第二定律得

FN－F合＝

而F合＝＝mg

解得FN＝mg，由牛頓第三定律得，小球對圓環的最大壓力也為mg.

*　(1)mgr　(2)mg

知識點：電勢能和電勢

題型：計算題