问题 计算题

(12分)半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有质量为m、带正电的珠子,空间存在水平向右的匀强电场,如图所示,珠子所受静电力是其重力的倍。将珠子从环最低位置A点静止释放,求:

(1)珠子所能获得的最大动能;

(2)最大动能位置圆环对珠子作用力大小;

(3)珠子运动到最高点B点位置。

答案

题目分析:设重力和电场力合力为F,F=2mg

(1)由动能定理可得Ek =Fr(1-cos60°)  Ek=mgr

(2)由牛顿第二定律:FN-F=m,FN=4mg

(3)设最高点B和圆心连线与电场夹角为θ,则由动能定理有:

qErcosθ-mgr(1+sinθ)=0   θ=30°

单项选择题
多项选择题