问题
问答题
如图所示，半径为R的环形塑料管固定在竖直面放置，AB为管的水平直径，管的粗细远小于管的半径，AB及其以下部分处于水平向左的匀强电场中，管的内壁光滑，现将一质量为m、带正电的小球从管中A点静止释放，已知小球受到的重力与它受到的电场力大小相等，重力加速度为g．则释放后，求：
（1）小球第一次经过B点时的速率；
（2）小球第一次经过最低点D时，管壁对小球的作用力是多大；
（3）小球第三次经过最高点C时，管壁对小球的作用力是多大．
答案
（1）从A到B得过程运用动能定理得：
2RF=
mv2-0 1 2
F=mg
VB=2gR
（2）从A到D得过程运用动能定理得：FR+mgR=
mvD2-0 1 2
又因为N-mg=mvD2 R
所以N=5mg
（3）从A到第三次C的过程运用动能定理得：3FR-mgR=
mvC2-0 1 2
N'+mg=mvC2 R
N'=9mg
答：（1）小球第一次经过B点时的速率为2
；gR
（2）小球第一次经过最低点D时，管壁对小球的作用力是5mg；
（3）小球第三次经过最高点C时，管壁对小球的作用力是9mg．