问题
填空题
如图所示,有一水平放置的绝缘光滑圆槽,圆半径为R,处在一水平向右且与圆槽直径AB平行的匀强电场中,场强为E.圆槽内有一质量为m,带电量为+q的小球作圆周运动,运动到A点时速度大小为v,则到达B点时小球的向心加速度大小为______;小球对圆槽的作用力的方向是______.

答案
小球在A点时速度大小为v,从A运动到B点,由动能定理,则有:
mvB2-1 2
mvA2=qE•2R1 2
而对小球在B点,由牛顿第二定律,则有:an=vB2 R
由上两式,解得:an=4EqR+mv2 mR
在B点对小球进行受力分析,受重力、电场力、支持力,合力提供向心力,
设圆槽对小球作用力的方向沿左上方与水平方向夹角为θ,则有:
tanθ=
=mg Fn+Eq
=mg man+Eq mgR 5EqR+mv2
解得θ=arctanmgR 5EqR+mv2
所以小球对圆槽的作用力的方向是右下方与水平方向成arctan
度角.mgR 5EqR+mv2
故答案为:
;右下方与水平方向成arctan4EqR+mv2 mR
度角.mgR 5EqR+mv2