问题
问答题
如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道，一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放，沿轨道滑下，已知小球的质量为m，电量大小为-q，匀强电场的场强大小为E，斜轨道的倾角为α (小球的重力大于所受的电场力) 。
（1）求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小；
（2）若使小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时不落下来，求A点距水平地面的高度h至少应为多大？
（3）若小球从斜轨道h =" 5R" 处由静止释放，假设能够通过B点，求在此过程中小球机械能的改变量。
答案
（1）(mg－qE ) 
（2）h =
（3）－3REq
（1） 据牛顿第二定律：
(mg－qE)Sinα= ma …………………… （2分）
a = (mg－qE ) …………………… （2分）
（2）若小球刚好在B点不下落，据牛顿第二定律
mg－qE =
① …………………… （3分）
小球由A到B，据动能定理mv2/2
（mg－qE）(h－2R) = 
② …………………… （3分）
①②式联立，得 h = …………………… （2分）
（3）小球从静止开始沿圆弧轨道运动到B点的过程中，机械能的变化量为△E电
由 △E机＝ W电 …………………… （3分）
W电＝－3REq
得△E机＝－3REq …………………… （3分）
用△E机＝EB - EA方法解答同样得分