问题
问答题
如图所示,在竖直向下的匀强电场中,一个质量为m带负电的小球从斜轨道上的A点由静止滑下,小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时恰好不落下来.已知轨道是光滑而又绝缘的,且小球的重力是它所受的电场力2倍.求:
(1)A点在斜轨道上的高度h为多少?
(2)小球运动到最低点时的对轨道压力为多少.

答案
由题意得:
mg=2Eq
设小球到B点的最小速度为VB,则由牛顿第二定律可得:
mg-Eq=m
; V 2B R
对AC过程由动能定理可得:
mg(h-2R)-Eq(h-2R)=
mVB2;1 2
联立解得:h=
R; 5 2
(2)对AC过程由动能定理可得:
mgh-Eqh=
m1 2
; v 2c
由牛顿第二定律可得:
F+Eq-mg=mv 2c R
联立解得:
F=3mg;
由牛顿第三定律可得小球对轨道最低点的压力为3mg.