问题
计算题
（14分）如图所示，光滑绝缘半球槽的半径为
，处在水平向右的匀强电场中，一质量为
的带电小球从槽的右端A处无初速沿轨道滑下，滑到最低位置B时，球对轨道的压力为
.求：
（1）小球受到电场力的大小和方向；（2）带电小球在滑动过程中的最大速度。
答案
(1) 
,方向水平向右 （2）
题目分析:（1）设小球运动到最低位置B时速度为
，此时
由题意: 
解得：
设电场力大小为
，电场力做功为
，小球从A处沿槽滑到最底位置B的过程中，
根据动能定理得：
联立解得：
所以此过程中电场力做负功，则电场力方向水平向右，由
，得电场力大小为
（2）小球在滑动过程中最大速度的条件：是小球沿轨道运动过程某位置时切向合力为零，设此时小球和圆心间的连线与竖直方向的夹角为
，如图所示：
则得：
小球由A处到最大速度位置得过程中，由动能定理得：
解得：