问题
问答题
如图所示，光滑轨道AB平直，BC部分是处于竖直平面内半径R的光滑半圆．圆心O处有一绝缘平台，一带正电小球被固定在圆心．另一个质量为m的带负电小球在平直轨道上从A点由静止开始向左运动，到达C点时小球对轨道的压力为0．已知小球运动到B点时受到的库仑力大小与小球重力大小相等，两带电小球均可看成点电荷（重力加速度g已知）．求：
（1）小球在C点受到的库仑力的大小和方向；
（2）小球到达C点时的速度大小；
（3）小球从A运动至C的过程中库仑力做的功．
答案
（1）由库仑定律F=
知小球在C点库仑力为：FC=FB=mg，方向竖直向下kq1q2 r2
（2）在C点，由牛顿第二定律：FC+mg=mv2 R
解得：vc=2gR
（3）A至C，由动能定理：W-mg.2R=
mv2-01 2
解得：W=3mgR
答：（1）小球在C点的库仑力为mg；
（2）C点的速度为
；2gR
（3）库仑力所做的功为3mgR．