问题 问答题

半径为R的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一个带正的小珠子,该装置所在空间存在着水平向右的匀强电场,如图,已知珠子所受电场力是重力的3/4倍,将珠子从最低点由静止释放,则珠子获得的最大速度是______,这时珠子所在位置与圆心的连线和竖直方向的夹角是______.

答案

如图,在珠子能够静止的一点进行受力分析

设OB与OA之间的夹角为θ,则:tanθ=

qE
mg
=
3
4

所以:θ=37°

珠子在等效最低点B时具有最大的动能.

珠子从A到B的过程电场力和重力做功,珠子的动能增加,即:-mgR(1-cosθ)+qER•sinθ=

1
2
m
v2m
-0

将qE=

3
4
mg,代入解得珠子所能获得的最大速度为:vm=
0.5gR

故答案为:

0.5gR
,37°

名词解释
单项选择题